基于重叠网格技术和VOF模型的潜艇热尾流浮升扩散规律的数值与实验研究

论文摘要

研究潜艇热尾流的浮升扩散规律和水面红外特征对红外探潜具有重要意义。以潜艇缩比模型为研究对象,建立了潜艇热尾流三维计算模型。分别使用重叠网格、VOF(Volume of Fluid)模型方法和来流法,对潜艇热尾流的浮升扩散过程进行了数值模拟。分析了潜艇热尾流的浮升扩散规律和温度场特征。使用实验测得的水面红外热像图和热尾流浮升扩散图像对两种仿真方法的精度进行了对比验证。结果表明:基于重叠网格和VOF模型的数值模拟方法精度较高,模拟得到的热尾流最大温度出现时间相差0.2 s,温度偏差为0.003 K,能够很好地模拟潜艇热尾流的浮升扩散和温度分布特性。

论文目录

• 0 引言
• 1 数理模型及数值模拟方法
•   1.1 数学模型
•   1.2 物理模型
•   1.3 数值模拟方法
• 2 计算结果及实验对照
•   2.1 基于重叠网格和VOF模型的仿真结果及实验对照
•     2.1.1 热尾流水面温度场及红外特征
•     2.1.2 热尾流浮升扩散和温度衰减规律
•   2.2 基于来流法的仿真结果及实验对照
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王平,杜永成,杨立,金方圆

关键词: 热尾流,浮升扩散,温度场,重叠网格,模型

来源: 红外与激光工程 2019年04期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 武器工业与军事技术,船舶工业

单位: 海军工程大学动力工程学院,水下测控技术重点实验室

基金: “十三·五”预研项目(9950204090301),水下测控技术重点实验室延伸性发展基金项目(YS0C261502)

分类号: U674.76

页码: 38-46

总页数: 9

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