水下航行体多级非对称通气流动控制实验研究

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1、工程硕士学位论文水下航行体多级非对称通气流动控制实验研究EXPERIMENTALRESEARCHONMUTILEVELASYMMETRICVENTILATIONFLOWCONTROLOFUNDERWATERVEHICLE刘小菲哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TJ762.4学校代码：10213国际图书分类号：623.9密级：公开工程硕士学位论文水下航行体多级非对称通气流动控制实验研究硕士研究生：刘小菲导师：曹伟副教授申请学位：工程硕士学科：航天工程所在单位：航天学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TJ762.4U.D.C:623

2、.9DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTALRESEARCHONMUTILEVELASYMMETRICVENTILATIONFLOWCONTROLOFUNDERWATERVEHICLECandidate：LiuXiaofeiSupervisor：Asso.Prof.CaoWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：AerospaceEngineeringAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：Jun

3、e30,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要潜射航行体作为一种水下武器，具有较强的隐蔽性、机动性以及攻击能力。潜射航行体在实际的水下运动过程中由于受到牵连速度等诸多因素的影响，生成的附在航行体表面上的空泡往往具有不对称性，由于空泡的不对称性，航行体迎背流面受力不平衡，会对航行体形成一个弯矩，弯矩过大对垂直发射航行体本身的结构会造成损害，对于航行体的出水姿态也可能造成影响。本文利用空化循环水洞，开展了水下航行体多级非对称通气流动控制实验研究，主要研究工作如下：完善了多级非对

4、称通气控制水洞实验方案设计，设计并加工了航行体水洞实验模型，完善了多级通气方案及实验测试方案等。开展了不同控制参数下航行体多级非对称通气空泡形态特性研究，获得了通气量、通气位置、非对称通气方式等对空泡形态的影响规律。开展了不同控制参数下航行体多级非对称通气流体动力特性研究，获得了通气量、通气位置、弗劳德数等对航行体流体动力特性的影响规律。关键词：潜射航行体；多级非对称通气；水洞实验；空泡形态；流体动力I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAsakindofunderwaterweapon,thesubmarinehasstrongconcealment,mobilityandat

5、tackability.Althoughthelaunchprocessunderwaterisshort,itdirectlyaffectsstabilityandtheaccuracyofthesubmarine.Duetotheimpactofspeedandcrossflow,whenthesubmarinelaunchesinthewater,thecavityattachedonthesurfaceofthesubmarineareoftenasymmetric.Theasymmetryofcavitywillresultinabendingmomentworkingonthe

6、submarine.Ifthebendingmomentistoolarge,itcandamagethestructureofthesubmarineandaffectthepostureofthesubmarineinthewater-exitprocess.Thisthesisbasedonactiveflowcontrol,usingmultistageventilationmodebytunnelexperimentwidely,wedoresearchontheshapeandthehydrodynamiccharacteristicsofsubmarine.Thisthesi

7、s’smainresearchcontentsareasfollows:Theunderwatervehiclemodelwhichisusedfortunnelexperimenthasbeendesigned.Wedesignthenewventilationmethodandoptimiztheexperimentscheme.Theexperimentalresearchoncavityshapeofthesub