非定常空化涡旋结构演化及压力波机制的研究

来源：振动与冲击杂志2024年第2期北京时间：

作者：王子豪，孙铁志，张桂勇,

单位：1.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室船舶工程学院，大连116024；2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240

摘要：压力波机制是空化流动机制的一种，压力波的产生和传播是空化不稳定的重要来源。本文基于可压缩流体求解器和分离涡模拟（DES）研究了三维水翼空化流动。结果表明：压力波是由先前脱落的云空泡溃灭产生的，其传播过程会导致片状空泡的收缩和水翼表面高压力脉冲。压力波的产生会强烈扰乱涡旋的运动，水翼表面上的稳定涡旋结构被卷起，并且被小尺度涡旋结构所替代。采用动力学模态分解方法分析流场特征，压力波效应和附着片状空泡的演变占据了流场的主要能量。

关键词：非定常空化；可压缩；涡旋结构；压力波；动力学模态分解