The invention discloses a flow control method for suppressing the cavitation phenomenon on the surface of underwater vehicle structure. The method fixes the detached structure at a certain distance from the surface of underwater vehicle structure, and the specific fixed position is at least one of the following cases: A: upstream control of the cavitation initiation position; B: cavitation initiation position. Position control; C: internal control in cavitation zone; D: position control of cavitation injection; E: downstream control of cavitation. By installing a detached structure on the surface of an underwater vehicle structure, the invention prevents local acceleration of the incoming flow on the surface of the underwater vehicle structure, increases the pressure in the upstream region of the detached structure, thereby delaying or even eliminating the cavitation phenomenon; on the other hand, it produces on the back surface of the detached structure. Cavitation is equivalent to transferring the cavitation area to the detached structure to improve the cavitation phenomenon of underwater vehicle structure.
【技术实现步骤摘要】
一种抑制水下航行体结构物表面空化现象的流动控制方法
本专利技术涉及一种抑制空化的流动控制方法,尤其涉及一种抑制水下航行体结构物表面空化现象的流动控制方法。
技术介绍
以水翼为例,为了控制水下航行体结构物表面空化现象,以到达改善其水动力特性、减小空蚀以及降低流动噪声的目的,现有的空化抑制技术主要包括:水动力外形优化、局部粗糙表面、隔离条带结构及射流。上述空化抑制技术均存在一定的问题:1、采用水翼水动力外形优化的方法虽然可以在一定空化数下减弱至消除空化现象,但是其控制效果有限。2、局部粗糙表面容易受污染物覆盖以及受来流冲刷和磨损而失去控制效果。3、采用隔离条带结构则主要用于控制空泡的回射及脱落现象,对空化初生现象的控制效果有限,而且由于以上隔离条带结构往往在局部突出在水翼表面,从而会产生一定的附加阻力,且结构可靠性较低,如发生脱落等。4、局部沟槽结构会削弱水翼结构强度,而加厚水翼则往往使得其水动力特性显著下降。5、射流技术则需要专门的供气或供水管路,尤其是在水翼内部布置复杂的管路时,其结构强度大幅降低,结构可靠性难以保证,且管路系统还需与驱动系统(如电机、泵等)组合,系统较为复杂。随着水翼局部速度的提高和压力的下降,其表面将出现局部甚至大范围的空化现象,将显著影响其水动力特性、结构可靠性以及隐身特性。空泡回射现象使得局部压力过大,产生局部空蚀和材料剥落,尤其是空泡尺寸较大时产生的回射流冲击现象甚至会造成严重的结构变形及破坏。水翼表面的空化现象还会使得其水动力和操纵力矩显著减小。此外,由于空泡的非定常发展,特别是空泡尾部非定常的空泡团脱落及漩涡结构,还会使得水翼 ...
【技术保护点】
1.一种抑制水下航行体结构物表面空化现象的流动控制方法,其特征在于所述方法将脱体结构物固定在距离水下航行体结构物表面一定距离处,具体固定位置至少为以下情况中的一种:A:空泡初生位置上游控制脱体结构物固定在水下航行体结构物空泡初生位置上游区域且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍;B:空泡初生位置处控制脱体结构物固定在与水下航行体结构物空泡初生相同轴向位置的区域且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍;C:空泡区内部控制脱体结构物固定在水下航行体结构物空泡区域且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍;D:空泡回射位置处控制脱体结构物固定在水下航行体结构物空泡尾部区域且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍;E:空泡下游控制脱体结构物固定在水下航行体结构物空泡尾部下游且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍。
【技术特征摘要】
1.一种抑制水下航行体结构物表面空化现象的流动控制方法,其特征在于所述方法将脱体结构物固定在距离水下航行体结构物表面一定距离处,具体固定位置至少为以下情况中的一种:A:空泡初生位置上游控制脱体结构物固定在水下航行体结构物空泡初生位置上游区域且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍;B:空泡初生位置处控制脱体结构物固定在与水下航行体结构物空泡初生相同轴向位置的区域且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍;C:空泡区内部控制脱体结构物固定在水下航行体结构物空泡区域且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍;D:空泡回射位置处控制脱体结构物固定在水下航行体结构物空泡尾部区域且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍;E:空泡下游控制脱体结构物固定在水下航行体结构物空泡尾部下游且距水下航行体结构物壁面的距离小于脱体结构物沿流向特征长度的10倍。2.根据权利要求1所述的抑制水下航行体结构物表面空化现象的流动控制方法,其特征在于所述脱体结构物采用相同或不同的脱体结构物参数安装在距水下航行体结构物不同距离和不同流向位置处。3.根据权利要求2所述的抑制水下航行体结构物表面空化现象的流动控制方法,其特征在于所述脱体结构物参数包括脱体结构物形状、大小、材料、沿流向的位...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘华坪,余飞鹏,姜博太,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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