ГИДРОДИНАМИКА И АКУСТИКА

2018 ◊ Том 1 (91) ◊ Номер 1 ◊ с. 70-84

В. Н. Семененко^*, О. И. Наумова^*

^* Институт гидромеханики НАН Украины, Киев, Украина

Динамика частично кавитирующего подводного аппарата

Gidrodin. akust. 2018, 1(1):70-84

https://doi.org/10.15407/jha2018.01.070

ЯЗЫК ТЕКСТА: Русский

АННОТАЦИЯ

Целью работы является анализ особенностей динамики частично кавитирующих аппаратов. Метод исследования - компьютерное моделирование с использованием аппроксимационной модели нестационарной суперкаверны, основанной на принципе независимости расширения сечений каверны Г. В. Логвиновича. Разработан метод нахождения равновесных значений параметров движения частично кавитирующего аппарата. Приведены примеры компьютерного моделирования движения частично кавитирущего аппарата, в частности при его разгоне и торможении. Показано, что продольное движение сбалансированного частично кавитирующего аппарата статически неустойчиво по глубине. При этом потеря устойчивости движения, в отличие от случая суперкавитации, происходит "жестким" неколебательным образом. Предложены способы стабилизации движения частично кавитирующего аппарата. Исследовано влияние вентиляции каверны на динамику кавитирующего аппарата.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

частично кавитирующий аппарат, вентилируемая каверна, устойчивость, компьютерное моделирование

ЛИТЕРАТУРА

1. Семененко В. Н. Моделирование продольного движения подводных суперкавитирующих аппаратов // Прикладная гидромеханика. - 2010. - Т. 12(84), № 4. - С. 81-88.
2. Semenenko V. N., Naumova Y. I. Study of the supercavitating body dynamics // Supercavitation: Advances and perspectives. - Berlin and Heidelberg : Springer-Verlag, 2012. - P. 147-176.
3. Савченко Ю. Н., Семененко В. Н. О маневренности по курсу подводных суперкавитирующих аппаратов // Прикладная гидромеханика. - 2011. - Т. 13(85), № 1. - С. 43-50.
4. Семененко В. Н. Расчет пространственного движения суперкавитирующих аппаратов // Прикладная гидромеханика. - 2012. - Т. 14(86), № 4. - С. 79-82.
5. Семененко В. Н. Исследование динамики и управления движением суперкавитирующих тел на основе теории Г. В. Логвиновича // Прикладная гидромеханика. - 2013. - Т. 15(87), № 1. - С. 83-93.
6. Varghese A. N., Uhlman J. S., Kirschner I. N. High-speed bodies in partially cavitating axisymmetric flow // Fifth International Symposium on Cavitation (CAV2003). - Osaka, Japan, 2003.
7. Kim S., Kim N. Integrated dynamics modeling for supercavitating vehicle systems // International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering. - 2015. - Vol. 7. - P. 346-363.
8. Nouroozi M., Pasandidehfard M., Djavareshkian M. H. Simulation of partial and supercavitating flows around axisymmetric and quasi-3D bodies by boundary element method using simple and reentrant jet models at the closure zone of cavity // Mathematical Problems in Engineering. - 2016. - Vol. 2016, no. 1593849. - P. 1-13.
9. Yiwei W., Xiaocui W., Chenguang H. Ventilated partial cavitating flow around a blunt body near the free surface // Proceedings of International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery. - Honolulu, Hawaii, 2016.
10. Семененко В. Н. Неустойчивость вентилируемой каверны при замыкании на теле // Прикладная гидромеханика. - 2011. - Т. 13(85), № 3. - С. 76-81.
11. Семененко В. Н. Пульсации вентилируемых каверн при различных условиях замыкания // Прикладная гидромеханика. - 2011. - Т. 13(85), № 4. - С. 62-67.
12. Логвинович Г. В. Гидродинамика течений со свободными границами. - К. : Наукова думка, 1969. - С. 215.
13. Поляков Н. Н., Зегжда С. А., Юшков М. П. Теоретическая механика. - М. : Высшая школа, 2000. - 592 с.
14. Schlihting H. Boundary layer theory. - New York : McGraw-Hill, 1961.
15. Дегтярь В. Г., Пегов В. И. Гидродинамика баллистических ракет подводных лодок. - Миасс : КБ им. акад. В. П. Макеева, 2004. - 256 с.
16. Короткин А. И. Присоединенные массы судна. Справочник. - Л. : Судостроение, 1986. - 312 с.
17. Логвинович Г. В., Серебряков В. В. О методах расчета формы тонких осесимметричных каверн // Гидромеханика. - 1975. - Т. 32. - С. 47-54.
18. Парышев Е. В. Теоретическое исследование устойчивости и пульсаций осесимметричных каверн // Труды ЦАГИ. - 1978. - № 1907. - С. 17-40.
19. Савченко Ю. Н., Семененко В. Н. Движение суперкавитирующего аппарата на подводном участке разгона // Прикладная гидромеханика. - 2015. - Т. 17(89), № 4. - С. 36-42.
20. Vlasenko Y. D. Experimental investigations of supercavitating regime of flow around self-propelled models // International Journal of Fluid Mechanics Research. - 2001. - Vol. 28, no. 5. - P. 717-733.