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一种考虑非平行性的水下回转体边界层的转捩预测方法技术

技术编号:42125250 阅读:14 留言:0更新日期:2024-07-25 00:42
本发明专利技术涉及一种考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,包括以下步骤:步骤一,计算考虑非平行性的水下回转体的层流边界层的基本流;步骤二,建立考虑基本流非平行性的水下回转体边界层内的小扰动演化的控制方程;步骤三,设置考虑非平行性的小扰动演化的参数和条件;步骤四,使用有限差分法求解考虑非平行性的小扰动演化的方程,数值求解出小扰动的演化结果;在每个流向位置处,用流向速度分量模值在当地的最大值表示小扰动在此处的幅值;步骤五,基于小扰动演化的结果,预测考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水动力学研究,具体涉及一种考虑非平行性的水下回转体边界层的转捩预测方法


技术介绍

0、技术背景

1、边界层从层流到湍流的转捩区是水下航行体首部自噪声的重要来源,这对首部声纳的探测能力有重要的影响。因此在工程上,准确预测出水下航行体的转捩位置是非常重要的,这可以为水下航行体的首部降噪和改善声纳探测能力提供技术支持。

2、边界层沿流向都是缓慢变化的,因此本身就存在非平行性。对于平板边界层流动,已有研究表明,非平行性对边界层稳定性和转捩都有影响。在工程应用中,水下航行体多为大钝头回转体,流场更为复杂,边界层沿流向的非平行性更为显著。所以考虑基本流的非平行性可以更准确地预测自然转捩发生的位置。但是,针对水下回转体表面流动,已有的预测自然转捩位置的研究(liu,j.,chu,x.,and zhang,y..numerical investigation ofnatural transitions of bow boundary layers over underwater axisymmetricbodies.phys.flu本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,其特征在于,使用Ansys Fluent数值求解水下回转体的层流流场,所述层流流场的基本流是随流向和法向变化的。

3.根据权利要求1所述的考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,其特征在于,步骤二的方法如下:

4.根据权利要求3所述的考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,其特征在于,步骤三的方法如下:给定小扰动的圆频率ω以及相应的参考流向波数α0,在计算域入口处给定小扰动的形状函数;在...

【技术特征摘要】

1.一种考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,其特征在于,使用ansys fluent数值求解水下回转体的层流流场,所述层流流场的基本流是随流向和法向变化的。

3.根据权利要求1所述的考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,其特征在于,步骤二的方法如下:

4.根据权利要求3所述的考虑非平行性的水下回转体边界层的自然转捩预测方法,其特征在于,步骤三的方法如下:给定小扰动的圆频率ω以及相应的参考流向波数α0,在计算域入口处给定小扰动的形...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永明刘迪孔晨浩吕军波刘建华赵磊
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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