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1、 分类号 V411 学号 07018051 密级 公 开 工学博士学位论文 超空泡超空泡航行体航行体通气通气空空泡泡流流仿真研究仿真研究 博士生姓名 向 敏 学 科 专 业 航空宇航科学与技术 研 究 方 向 多相流仿真研究 指 导 教 师 张为华 教授 国防科学技术大学研究生院国防科学技术大学研究生院 二二一一一一年年十十月月 超空泡航行体通气空泡流仿真研究 国防科学技术大学研究生院 Numerical Research on Ventilated Cavitating Flow for the Supercavitating Vehicles Candidate：Xiang Min Sup
2、ervisor：Prof. Zhang Wei-hua A dissertation Submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Engineering in Aeronautical and Astronautical Science and Technology Graduate School of National University of Defense Technology Changsha，Hunan，P.R.China October，2011 独独 创创 性性
3、 声声 明明 本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 它人已经发表和撰写过的研究成果，也不包含为获得国防科学技术大学或其它教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文题目： 超空泡航行体通气空泡流仿真研究 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定。本人授权 国防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的
4、复印件和电子文 档，允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密学位论文在解密后适用本授权书。 ） 学位论文题目： 超空泡航行体通气空泡流仿真研究 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 作者指导教师签名： 日期： 年 月 日 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 第 I 页 目 录 目 录 . I 图 目 录 . IV 表 目 录 . IX 摘 要 . i ABSTRACT . ii 第一章 绪论 . 1 1.1 研究背景与意义 . 1 1.2 国内外研究现状及发展趋势 . 2 1.2.1 自然和
5、通气空泡流试验研究 . 2 1.2.2 冲击射流掺气试验研究 . 6 1.2.3 通气空泡流仿真研究 . 11 1.3 本文研究内容及章节安排 . 16 第二章 通气空泡流仿真理论基础 . 19 2.1 引言 . 19 2.2 物理模型 . 19 2.3 大尺度空泡流仿真模型 . 20 2.3.1 控制方程 . 20 2.3.2 空化模型 . 21 2.3.3 表面张力模型 . 22 2.3.4 湍流模型 . 22 2.3.5 仿真方法 . 23 2.4 空泡尾部回射流掺气模型 . 24 2.5 多尺度空泡流仿真模型 . 26 2.5.1 双流体模型 . 26 2.5.2 相间作用力模型 . 27 2.5.3 群体平衡方法 . 31 2.5.4 湍流模型 . 36 2.5.5 仿真方法 . 37 2.6 模型验证 . 37 2.6.1 大尺度自然空泡流仿真 . 37 2.6.2 大尺度通气空泡流仿真 . 38 国防科学技术大学研究生院博士学位论文 第 II 页 2.6.3 微气泡流减阻仿真 .
