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气泡引起的皇冠型水冢实验与数值研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013.10.10
  • 页码:1-10
  • 分类:O661.1[理学—分析化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150001
  • 相关基金:优秀青年科学基金(批准号:51222904)、国家自然科学基金重点项目(批准号:50939002)和国家安全重大基础研究项目(批准号:613157)资助的课题.
  • 相关项目:水下爆炸对舰船结构毁伤机理与规律研究
中文摘要:

气泡在近自由液面运动过程中与自由液面发生强烈的耦合作用,自由液面会出现极其复杂的物理现象,形成的水冢类型繁多。本文将针对皇冠型水冢,基于势流理论,建立气泡与自由液面耦合作用的数值模型,并在气泡完成射流向下运动时,忽略气泡对自由液面的影响,继续模拟自由液面的运动过程。同时利用高速摄影对近自由面的电火花气泡进行实验研究,数值结果与实验符合良好,相对误差在10%以内。通过数值计算,发现了围裙卷缩和主峰珠化等特殊的物理现象,研究了气泡初始条件与韦伯数对皇冠型水冢动态特性的影响,旨为皇冠型水冢的研究提供参考。

英文摘要:

Strong interaction between bubble and free-surface will cause complex phenomena, producing many different types of spike. Based on potential flow theory, a numerical model was established to simulate the crown spike. A downward jet was formed during the bubble's collapsing, and simulation of the free-surface was continued regard less of the ring bubble's effect on it. Simulation results show good agreement with the experiment conducted with a high speed camera and a spark-generated device, and the relative error was less than 10%. Some special phenomena were found through numerical calculation, such as apron-shrink and peak-dropped. Finally, the effects of initial condition and Weber number on crown-type water column were studied.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876