陈伟政, 韦喜忠, 李 鹏

中国船舶科学研究中心, 江苏 无锡 214082

0 引 言

在有闭式试验段的水洞中进行回转体通气超空泡试验时，存在试验段固壁对试验结果的影响问题，即所谓“壁面效应”。对于闭式试验段，壁面影响主要表现在2个方面：一是因试验段内壁与模型(或空泡)表面对流动的几何约束而引起的局部加速或静压降低现象，使得试验环境与原型有很大的不同，严重者甚至会引起“流动阻塞”；二是由于沿试验段轴向的压力梯度的存在，使得在试验中只能得到一个空化数分布，空泡形态、水动力系数、通气系数等重要的试验结果均对应于这个空化数分布，而在原型中只存在一个确定的空化数，将试验中的空化数分布修正到原型空化数是一个非常关键的问题。

对于壁面影响问题，国内外学者针对空泡流阻塞作了较多的研究，得到了一些重要的结论。Birkhoff等[1]以无升力楔形体的阻塞空泡流为研究对象进行了理论分析，结果表明传统试验中定义的阻力系数对洞壁距离的影响十分敏感。Wu等[2]采用不同的闭合模型，对闭式水洞中二维空泡流的外形和阻力系数进行了理论求解，并加以修正以适用于相应的无界流动。Guzevsky[3]采用势流理论，给出了不同锥角圆锥空化器所对应的阻塞空化数的计算公式。陈鑫等[4]基于均质平衡多相流理论和输运方程类空化模型，通过求解混合介质的RANS方程、RNGk-ε湍流输运方程和各相的质量输运方程，数值模拟了闭式水洞中带圆盘空化器航行体模型的定常通气空泡流动，分析了闭式水洞中洞壁效应对通气空化数、压力分布