头部喷气物跨越气液界面的流体动力学特性研究

项目名称： 头部喷气物跨越气液界面的流体动力学特性研究

项目编号： No.51176145

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 工程热物理与能源利用学科

项目作者： 王焕然

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 头部喷气发射物入水问题是一个非定长、非线性的问题，它与很多空间科技和军事科技前沿问题密切相关。探索头部喷气发射物入水冲击的缓冲机理，具有重要的学术价值和军事应用价值。项目组拟采用高速摄影技术以及PIV激光粒子测速仪等设备，对头部喷气发射物穿越气液界面引起的水体自由表面突变过程、自由表面附近流场的变化规律、水下气穴的形成机制及头部喷气在减缓入水冲击和稳定弹道方面进行实验研究，试图揭示发射物体、喷气气流与水体相互作用的流体动力学机理。同时，尝试用ALE（Arbitrary Lagrange-Euler）方法，直接数值模拟头部喷气发射物的入水过程。最终，揭示入水初期水面表层流场及自由表面的突变规律，建立能够正确描述入水物体所受到冲击作用与运动物体形状、自身质量、入水角度、入水速度、运动物体头部喷气速度和喷气质量等因素之间关系的数学模型。

中文关键词： 头部喷气；跨越；界面；动力学特性；

英文摘要：

英文关键词： head-jetting；across；interface；dynamic characteristics；