孙士明
- 作品数：19 被引量：33H指数：4
- 供职机构：中国船舶科学研究中心更多>>
- 发文基金：国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：理学交通运输工程兵器科学与技术航空宇航科学技术更多>>
- 不同外形物体小角度高速触水滑跳特性数值研究
- 跨介质航行体小角度高速触水会产生滑跳现象,本研究采用基于重叠网格的CFD方法针对不同几何外形的物体近水面小角度触水弹跳过程开展数值模拟,获得了7种不同构型物体撞水过程中流体动力及运动特性规律。研究发现:椭圆抛物体似乎是最...
- 孙士明郁伟
- 关键词：入水计算流体力学
- 通气超空泡泄气模式及判据的数值模拟
- 通气超空泡尾部泄气模式的不同直接影响到空泡形态及通气参数的确定。基于RANS方程,采用VOF多相流模型结合标准湍流模型对绕圆盘三维通气空泡流动进行了数值模拟。比较了不同Fr下空泡形态变化规律,分析了重力对空泡尾部泄气模式...
- 孙士明颜开陈伟政
- 关键词：超空泡VOF
- 文献传递
- 水下航行体出水尾涌流场特性数值研究
- 本文基于VOF多相流模型和重叠网格方法,针对水下航行体出水过程尾涌现象开展了数值模拟研究。计算中考虑了水下航行体的俯仰平面运动,通过数值模拟获得了航行体穿越水面过程时的尾涌现象,并对计算工况下的尾涌流场以及航行体尾空泡特...
- 张珂张哲丁彦超孙士明张春蔡晓伟
- 关键词：水下航行体出水数值模拟
- 文献传递
- 圆盘水面弹跳过程运动特性数值研究被引量：1
- 2021年
- 本文基于CFD方法对圆盘撞水弹跳过程的运动特性进行了研究,对三种典型撞水运动状态进行了模拟,数值结果与文献中的试验结果吻合良好。基于计算结果,获得了圆盘可以成功弹跳的初始参数组合范围。圆盘弹跳过程中,前方会产生一股射流,其脱离圆盘的射出速度可以达到入水速度的两倍左右。随着圆盘自旋速度的增加,圆盘受到的流体动力逐渐增加,但速度衰减也随之逐渐增加。相对较小的初始倾角和入水角总是有利于圆盘撞水后的弹跳,但过小的初始倾角可能会不利于连续多次弹跳过程。对圆盘连续弹跳过程的数值模拟结果表明,圆盘运动路线并非一直向前,而是受自旋影响运动方向有一定程度的偏转,圆盘第一次撞水弹跳的高度和距离远大于后面几次的弹跳过程。
- 孙士明颜开陈玮琪
- 关键词：弹跳CFD重叠网格
- 入水参数对航行体亚音速入水过程影响的数值研究被引量：1
- 2023年
- 基于CFD方法,求解轴对称航行体亚音速入水过程流场的非定常RANS方程,探讨航行体入水速度、入水角和攻角等参数对入水过程流体动力、运动姿态及空泡形态的影响。研究表明:(1)入水速度对入水冲击载荷有显著影响,而且影响入水空泡的长度;(2)入水角主要影响入水冲击阶段的流体动力,对于不同的入水角,在相同的入水距离时,航行体空泡形态除自由面附近外基本保持一致;(3)入水攻角会加剧航行体的姿态变化,严重影响空泡形态;(4)自由面附近的空泡形态受气体流动及压力变化的影响,但入水2倍弹长距离之后的空泡形态受自由面影响较小,可应用理论公式快速计算空泡形态。论文研究成果可为高亚音速入水降载研究提供参考。
- 孙士明刘广涛颜开王志
- 关键词：流体力学入水空泡
- 超空泡航行器尾部滑行流场特性数值仿真与试验被引量：3
- 2020年
- 超空泡航行器尾部滑行升力对运动姿态具有重要影响。文中基于流体体积(VOF)多相流模型,开展了不同后体攻角下超空泡航行器尾部在空泡内滑行过程的数值仿真,通过与试验数据对比验证了数值仿真的有效性,并在此基础上分析了空泡形态及尾部流场压力的变化规律。研究结果表明:空泡在沾湿面附近由于压差作用会向航行器表面卷曲,并引起向上的飞溅流动,沾湿面压力沿空泡轮廓线方向的衰减速度比沿航行器下缘的衰减速度更快。研究结果可为滑行力建模提供参考。
- 张珂孙士明颜开王志李鹏
- 关键词：数值仿真流场特性
- 撞水参数对水面弹跳过程运动及流动特性影响的研究
- 2019年
- 跨介质航行器在近水面撞水过程中会产生弹跳现象,它受到多种因素的影响。论文针对航行体小角度撞水弹跳过程的影响因素开展数值研究。基于正交设计和方差分析,采用计算流体力学方法对速度70~174m/s、入水角2°~8°、初始倾角-8°~4°范围内航行体滑板撞水弹跳过程进行计算,并分析速度、入水角和初始倾角这3个因素对滑跳过程垂向过载、倾角变化以及飞溅高度的影响。发现速度和入水角是影响飞行器滑板撞水过程垂向过载的重要因素,尤其是速度,占影响的主要部分;入水角和初始倾角是影响撞水过程倾角变化及飞溅高度的重要因素,其中,入水角占主要部分。分析了各主要因素对流体动力及飞溅特征参数的影响,初步确定了有利于飞行器撞水过程稳定的参数范围的选取原则。
- 孙士明颜开陈玮琪
- 关键词：弹跳正交设计方差分析计算流体力学
- 带尾翼射弹跨水中声速斜入水初期弹道数值研究被引量：1
- 2023年
- 本文基于CFD方法针对带尾翼射弹跨水中声速斜入水过程开展数值研究,分析射弹入水过程中空泡形态、流体动力及运动稳定性等特性,获得入水速度、入水角、攻角、侧滑角等入水初始参数对射弹入水初期弹道的影响规律。研究发现:(1)射弹跨水中声速入水瞬间的冲击会在水中产生压力波并以声速向周围传播,射弹头部前方始终存在高压区,当速度超过水中声速时,弹头前会存在弱脱体弓形激波随弹体运动;(2)射弹斜入水过程会造成空泡以弹轴为界、上部分开口比下部分大的非对称发展特征;(3)对于本文射弹算例,入水速度主要影响入水轴向载荷,入水角通过影响尾翼撞水时间影响入水弹道的偏转,但其作用相对较弱,攻角和侧滑角通过尾翼撞水后产生的俯仰/偏航力矩成为影响弹道偏转的主要因素;(4)不同参数之间存在耦合影响,入水角的减小会增加正攻角下弹道偏转,降低负攻角下弹道偏转。
- 孙士明褚学森王志颜开
- 关键词：超空泡射弹
- 通气超空泡泄气机理研究被引量：5
- 2014年
- 空泡形态控制问题是人工超空泡技术的关键环节之一,其核心问题在于通气参数的确定。对于定常超空泡,通气量要与泄气量相匹配。文章针对不受重力影响的人工超空泡通气规律问题进行研究,发现通气超空泡内部气体以环流形式流动。基于这种空泡内气体流动模式以及边界层理论提出了一种新的通气系数计算公式,并与国内外文献中的相关试验结果进行对比验证,一致性良好。该文提出的泄气理论模型可以为进一步研究人工超空泡通气规律提供一定参考。
- 孙士明陈伟政颜开
- 关键词：空化超空泡边界层
- 基于CEL方法的射弹高速入水数值研究被引量：2
- 2022年
- 针对超空泡射弹火炮武器在航空反水雷作战中的应用,本文基于耦合欧拉—拉格朗日(CEL)方法对射弹高速入水过程进行了数值模拟,重点对入水空泡的捕捉精度问题进行了研究。对于平头射弹而言,采用刚体壳单元进行几何离散、求解,由于双侧接触问题会使入水空泡的捕捉失真。基于对壳单元双侧接触形成机理的分析,获得了改善射弹高速入水空泡捕捉精度的方法。通过射弹入水后的超空泡形态与试验、理论研究结果的对比,表明了CEL方法对高速入水数值求解的有效性;进而通过射弹带攻角垂直入水尾拍过程的数值模拟,捕捉到了与水下发射试验相近的空泡不连续演化特征。最后,对数值模拟得到射弹尾拍载荷特性、射弹尾拍航行状态下姿态偏转角速度变化的分析表明,射弹尾拍对其水下弹道性能有重要影响。
- 王晓辉李鹏孙士明闫铭
- 关键词：射弹
