高速双曲面试件的冲击与气泡形成

研究了双曲面试件在高水平速度下的水入行为，模拟了飞机迫降过程中首次与水面接触的机翼后部。实验分析了三种不同形状，代表不同的飞机类型。测量了压力和载荷，并借助 underwater 高速可视化技术进行支撑。分析了不同水平速度、俯仰角和曲率对结果的影响，同时保持垂直于水平速度比例不变。观察到纵向曲率在水动力学中发挥重要作用，可能在高速度下导致试件后部出现气泡和通风。横向曲率影响前后部的压力和载荷，因为较小的横向曲率增加了流体从侧面逸出的可能性。俯仰角的增加导致载荷增大，包括幅度和分布。最终，水平速度的增加导致前部载荷增大，同时影响后部气泡和通风的形成方式。对于平坦板的载荷标度同样适用于这些试件的前部，但后部出现气泡和通风会使其失效。通过高级图像处理技术和压力数据分析，考察了气泡区域和湿润面积的时间演化。将试件与静止水面交叉面积进行比较，进一步揭示了水入过程中的水动力现象。