基本信息
- 项目名称：
- 水下高速超空泡射弹试验系统的设计及其流场特性研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本发明公开了一种水下高速超空泡射弹试验系统。弹体通过高压气源所释放气体被驱动、加速，并通过发射管发射进入放有液体的水箱，当试验弹体自上而下和自下而上地通过液体自由面时，产生了伴随超空泡产生的入水和出水的流场。所产生的超空泡流具有较清晰的汽/液两相流内外边界，配合使用各种光学仪器，就可以研究空泡内气体的平衡状态、自由面与超空泡的相互作用、汽/液界面的不稳定性、湍流边界层的发展等复杂的流体动行为过程。
- 详细介绍：
- 超空泡主要分为自然超空泡和通气超空泡两种，前者依靠提高航行体的速度产生超空泡，后者依靠人工通气增加空泡内压强生成超空泡。我国在高速物体出入水诱导产生自然超空泡的基础试验研究方面刚刚起步不久，相关的研究单位大多是在水洞中进行，但由于多数水洞只能开展物体入水试验，且试验受弗鲁德数Fr的影响较大，空泡变形较严重，难以准确分析空泡的形态特性。从当前公开发表的文献资料来看，我国对于高速，特...(查看更多)
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 我国在高速物体出入水诱导产生自然超空泡的基础试验研究方面刚刚起步不久，相关的研究单位大多是在水洞中进行，但由于多数水洞只能开展物体入水试验，且试验受弗鲁德数Fr的影响较大，空泡变形较严重，难以准确分析空泡的形态特性。从当前公开发表的文献资料来看，我国对于高速，特别是跨音速的物体以垂直或近垂直角度出入水诱导产生超空泡方面的研究还很少涉及。造成上述现象的主要原因是目前还没有出现能较好...(查看更多)
科学性、先进性
- 我国在高速物体出入水诱导产生自然超空泡的基础试验研究方面刚刚起步不久，相关的研究单位大多是在水洞中进行，但由于多数水洞只能开展物体入水试验，且试验受弗鲁德数Fr的影响较大，空泡变形较严重，难以准确分析空泡的形态特性。从当前公开发表的文献资料来看，我国对于高速，特别是跨音速的物体以垂直或近垂直角度出入水诱导产生超空泡方面的研究还很少涉及。造成上述现象的主要原因是目前还没有出现能较好...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 2011年浙江理工大学“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖 2011年浙江省第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图片、图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本项目研制开发出的水下高速射弹试验系统及其流场可视化呈像方法，以此来研究刻画水中超空泡定常流动及当物体在入水和出水时的自由面附近超空泡的生成、崩溃对物体的受力状态和运动轨迹的影响，同时研究物体长径比对超空泡形状的影响、钝体的阻力系数、自由面与超空泡的相互作用、气/液界面的不稳定性、湍流边界层的发展等。本研究结果将为超空泡的数值计算和在水下超高速范围内的相关研究奠定夯实基础，为开创...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 乌克兰和俄罗斯的研究人员通过大量的试验，获得了不同模型和空化器下超空泡的形态、通气及稳定性规律，设计出一系列可以调节升力和阻力系数值的不同类型的空化器；试验还得到了30-140 m/s下自然及通气超空泡的试验数据，并通过40-1300 m/s速度下的高速射弹实验，总结出轴对称超空泡形态和尺寸的计算公式等。 1994年10月在雅典防务展览会上，俄罗斯展示了“疾风”超空泡射弹样品。同...(查看更多)
