《自然空化流體動力特性研究》介紹了空化流這一流體力學(xué)學(xué)科分支理論發(fā)展，與在工程技術(shù)應(yīng)用中的重大作用。內(nèi)容包括空化理論研究；空化實驗研究；空化流對水利工程的影響；空化流流場特性研究；空化流流體動力特性研究；提出了作為應(yīng)用性強的基礎(chǔ)學(xué)科，空化模擬應(yīng)進一步提高以滿足工程技術(shù)應(yīng)用要求，給出空化模擬發(fā)展的有關(guān)建議和措施。

第1章 緒論
1.1 課題的來源及研究的背景、意義
1.1.1 仿生減阻
1.1.2 微氣泡減阻
1.1.3 疏水/超疏水涂層減阻
1.1.4 超空泡減阻
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 超空泡技術(shù)試驗研究進展
1.2.2 空泡流理論與數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 本書主要研究內(nèi)容
第2章 流體動力基礎(chǔ)理論及數(shù)值方法
2.1 引言
2.2 相似理論在流體動力模擬試驗中的應(yīng)用
2.3 空泡流控制方程
2.3.1 基本控制方程
2.3.2 湍流模型
2.3.3 空化模型
2.4 控制方程的數(shù)值求解
2.4.1 數(shù)值方法
2.4.2 動網(wǎng)格技術(shù)
2.4.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗證
2.4.4 時間步長無關(guān)性驗證
2.4.5 湍流模型對比分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 超空泡航行體動力學(xué)建模
3.1 引言
3.2 超空泡航行體結(jié)構(gòu)
3.3 常用坐標(biāo)系及坐標(biāo)變換
3.3.1 常用坐標(biāo)系定義
3.3.2 航行體運動參數(shù)的設(shè)定
3.3.3 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.4 超空泡航行體運動過程的穩(wěn)定模式
3.5 超空泡形態(tài)預(yù)測模型
3.5.1 Munzer-Reichardt模型
3.5.2 Logvinovich模型
3.6 超空泡航行體流體動力分析
3.6.1 空化器受力
3.6.2 重力
3.6.3 推力
3.6.4 尾舵受力
3.6.5 滑行力
3.7 動力學(xué)方程及運動學(xué)方程的建立
3.7.1 動力學(xué)方程的建立
3.7.2 運動學(xué)方程的建立
3.8 本章小結(jié)
第4章 空化器變攻角非定常空泡流特性研究
4.1 引言
4.2 空化器定攻角空泡流特性試驗研究
4.2.1 試驗設(shè)計
4.2.2 試驗結(jié)果分析
4.3 空化器變攻角空泡流特性數(shù)值研究
4.3.1 物理模型、邊界條件
4.3.2 空化器變攻角對非定常空泡流特性研究
4.3.3 空化器轉(zhuǎn)速對非定常空泡流特性影響研究
4.3.4 空化器攻角周期變化非定常空泡流特性研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 航行體攻角流場特性的影響
5.1 引言
5.2 計算模型
5.3 結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 尾翼運動非定常空泡流特性研究
6.1 引言
6.2 尾翼參數(shù)空泡流特性試驗研究
6.2.1 尾翼對空泡流形態(tài)及流體動力影響試驗研究
6.2.2 尾翼楔角對通氣超空泡航行體流體動力影響試驗研究
6.3 尾翼安裝位置空泡流特性研究
6.3.1 物理模型、邊界條件
6.3.2 水平尾翼安裝位置對空泡流特性影響研究
6.4 尾翼彈出空泡流特性研究
6.4.1 物理模型、邊界條件
6.4.2 水平尾翼彈出對空泡流特性研究
6.5 尾翼攻角空泡流特性研究
6.5.1 物理模型、邊界條件
6.5.2 水平尾翼正攻角空泡流特性研究
6.5.3 水平尾翼負攻角空泡流特性研究
6.6 本章小結(jié)
第7章 航行體機動非定常空泡流特性研究
7.1 引言
7.2 航行體變速運動空泡流特性研究
7.2.1 動坐標(biāo)系流體運動方程
7.2.2 自然空化航行體變速運動空泡流特性研究
7.2.3 通氣空化航行體變速運動空泡流特性研究
7.3 航行體俯仰運動空泡流特性研究
7.3.1 計算模型
7.3.2 航行體俯仰運動空泡流特性研究
7.3.3 航行體俯仰角速度對空泡流特性影響研究
7.3.4 航行體俯仰角周期變化空泡流特性研究
7.3.5 航行體俯仰運動尾翼對空泡流特性影響研究
7.4 本章小結(jié)
第8章 質(zhì)心位置對超空泡航行體姿態(tài)影響研究
8.1 引言
8.2 航行體運動學(xué)方程
8.2.1 坐標(biāo)系選取與定義
8.2.2 超空泡航行體運動學(xué)方程推導(dǎo)
8.3 超空泡航行體彈道、姿態(tài)模擬
8.3.1 計算模型及邊界條件設(shè)置
8.3.2 計算結(jié)果
8.3.3 航行體運動穩(wěn)定
8.4 本章小結(jié)
第9章 航行體非定常過程通氣空泡流場特性數(shù)值研究
9.1 引言
9.2 通氣空泡的潰滅特性分析
9.3 通氣空泡泡內(nèi)氣體對非定常過程流場的影響
9.3.1 通氣空泡初始條件
9.3.2 空泡內(nèi)混有空氣對非定常流場的影響
9.4 非定常過程通氣空泡流場特性數(shù)值模擬
9.4.1 非定常過程通氣空泡初始條件
9.4.2 通氣量對非定常過程空泡流場的影響
9.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻