回转体匀速垂直入水早期空泡数值模拟研究

基于VOF(VolumeofFluid)方法和有限体积法求解气、水两相流动的RANS方程,并结合动网格技术,对物体垂直入水空泡流动进行了数值计算研究。通过对球体垂直入水早期空泡形态进行数值计算,并将计算结果与MayA理想空泡模型拟合结果进行对比分析,二者具有较好的一致性,验证了数值计算方法的有效性。在此基础之上,进一步研究了150°锥角回转体垂直入水空泡生成过程,空泡壁面运动特性和空泡表面闭合特性,给出了垂直匀速入水空泡形态随时间变化规律,空泡壁面随入水过程时间变化运动规律,以及空泡表面闭合时间与入水速度之间的关系。