带流动分离的非对称物体垂直入水二维解析模型
流体动力学
2019-09-20 v2 大气与海洋物理
摘要
本文研究带流动分离的非对称二维物体的垂直入水问题。只要不发生流动分离，线性化 Wagner 理论与修正 Logvinovich 模型相结合已被证明可在入水过程中快速且可靠地估算砰击载荷。Tassin 等人（2014）提出了虚物体延拓（Fictitious Body Continuation, FBC）概念，作为将 Wagner 模型推广至分离流构型的一种方法，但他们仅考虑了对称物体。在本研究中，我们考察 FBC 概念对非对称物体砰击载荷提供准确估算的能力。此时，流动分离可能不会在物体两侧同时发生。在中间阶段，砰击载荷由局部流动部分分离引起的压力下降与润湿区域持续扩展之间的竞争所主导。作为该模型的首次基准验证，我们考虑倾斜平板的入水问题，并将 FBC 估算结果与非线性模型的结果进行比较。随后，我们考虑翼型情形，并将 FBC 结果同计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）预测进行比较。两种情形下，我们发现 FBC 模型均能提供可靠的砰击载荷估算。
引用
@article{arxiv.1908.09201,
title = {A two-dimensional analytical model of vertical water entry for asymmetric bodies with flow separation},
author = {Romain Hascoët and Nicolas Jacques and Yves-Marie Scolan and Alan Tassin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09201},
year = {2019}
}
备注
28 pages, 11 figures, 1 table, accepted for publication in Applied Ocean Research