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绕弹性水翼空化流激振动特性实验研究
文献摘要：
弹性结构在空化载荷作用下易发生振动,从而威胁结构安全,研究绕弹性水翼的空化流激振动特性显得尤为重要.采用高速摄像、测力装置和激光多普勒同步测量系统,分别获取了不同空化阶段的空泡形态、水动力、结构变形及相应诱导的结构振动特性.研究结果表明,弹性水翼的水动力系数在无空化阶段几乎保持不变,随着空化产生,升力、阻力和扭转力矩系数都随着空化数减小呈现先增大后减小的趋势.水翼在云状空化阶段下振动最为剧烈,大尺度空泡的周期性脱落导致结构振动速度呈现周期性变化.初生空化、片状空化和云状空化阶段的振动速度、概率密度分布均服从高斯分布,其中云状空化阶段的高斯分布曲线均方根最大,这是由于云状空泡团的脱落和溃灭导致的速度波动较大.在云状空化阶段,较大空化数下呈现回射流非定常脱落机制,较小空化数下呈现激波非定常脱落机制.回射流机制下,空穴演化呈现附着空穴发展-回射流发展-云状空穴脱落和溃灭的非定常过程.激波机制下空穴演化具有附着空穴发展-回射流发展-云状空穴脱落和溃灭-残余空穴溃灭的非定常特征.不同脱落机制下结构振动特性存在显著差异,回射流机制呈现小幅、高频的振动特性.由于大尺度空泡团的溃灭激波及其引起的附着空泡的二次溃灭,导致结构振动加剧,激波机制呈现大幅、低频的振动特性.
文献关键词：
空化;空泡脱落机制;流激振动;水翼;实验研究
中图分类号：
作者姓名：
刘韵晴;郭一梦;黄彪;吴钦;王国玉
作者机构：
北京理工大学,北京 100081
文献出处：
引用格式：
[1]刘韵晴;郭一梦;黄彪;吴钦;王国玉-.绕弹性水翼空化流激振动特性实验研究)[J].空气动力学学报,2022(01):41-48
A类：
空化载荷,空泡脱落机制
B类：
水翼,流激振动,结构安全,高速摄像,测力装置,同步测量,测量系统,空化阶段,空泡形态,结构变形,结构振动特性,水动力系数,升力,扭转力矩,力矩系数,空化数,大尺度,振动速度,周期性变化,初生空化,概率密度分布,服从,高斯分布,中云,分布曲线,云状空泡,溃灭,速度波动,射流,非定常,激波,空穴,小幅,波及
AB值：
0.223979
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