陈玮琪

（中国船舶科学研究中心，水动力重点实验室，江苏无锡214082）

水下发射航行体空泡、气泡和自由面相互影响的理论研究

陈玮琪

（中国船舶科学研究中心，水动力重点实验室，江苏无锡214082）

基于势流理论、细长体理论和奇点分布法，对水下发射过程中的航行体空泡、自由面和筒口气团的相互影响开展了理论研究。文中用一个奇点模拟气团、用沿轴线分布的奇点模拟细长体形状的航行体和空泡，建立了自由面影响下的气团和空泡相互耦合的动力学模型，提出了非定常流场中带气体泄漏现象的含气空泡的压力估算方法。实验结果验证了文中提出的模型的合理性。

空泡；自由面；奇点分布法；格林函数；细长体；气泡

0 引言

水下高速航行体的空泡现象一直受到关注，尤其是在俄罗斯提出超空泡减阻技术并发展出超空泡鱼雷之后，水下空泡的研究就引起了各国的极大重视。Savchenko等人[1]基于空泡形态的测量数据和量纲分析，建立了空泡形态与空化器阻力、空化数等之间的经验关系式。Fridman[2]总结了非线性超空泡流理论研究的方法。Kinnas和Fine[3]、Semenenko[4]发展了计算二维或轴对称超空泡的边界元方法；Delannoy和Kueny[5]、Senocak[6]发展了计算三维空泡的Multiphase CFD方法。在工程上，那些既能反映力学本质又具有简洁形式的空泡模型也得到深入研究，Logvinovich[7]提出的“空泡截面独立膨胀原理”就是广泛应用于充分发展空泡的简化计算模型。陈玮琪[8]就基于此原理对水下垂直空泡的发展和出水溃灭过程进行了计算。……