高速射弹空泡

速度可控空泡演化

清晰划分表面闭合、饱和、深闭合和溃灭阶段，揭示空泡内流体分布规律，为水下武器设计与优化提供依据。

Liu, Youchen · 王路 · 73095406 · Gu Y. · Zhou, Zhangyang · 刘鹏飞 · Huang L.

Journal of Applied Fluid Mechanics 2024

参数信息

空泡内空气体积占比

6%-9% %

技术优势

空泡形态清晰观测

联合实验与数值模拟，准确捕捉空泡呈葫芦形、尾部颈缩及脱落等演化特征，为验证理论模型提供可靠数据。

空化阶段定量划分

根据空泡内流体分布变化，将空化过程明确分为表面闭合、饱和、深闭合和溃灭四个阶段，给出了各阶段的无量纲时间变化规律。

速度影响规律揭示

发现随着速度从0到500 m/s增加，表面闭合无量纲时间对数增长，饱和无量纲时间近似线性减小，深闭合无量纲时间基本不变，为优化入水参数提供依据。

应用场景

• 水下兵器设计：为空泡形态和内部流体分布提供定量规律，优化弹体入水参数和弹道稳定性。
• 高速入水弹道：给出不同速度下空化阶段的无量纲时间变化，用于弹道预测与控制。
• 流体动力分析：通过联合实验与数值模拟揭示空泡内流体分布规律，支撑多相流理论建模。
• 空化观测实验：提供实验平台与数值模型，可复现空化过程并验证理论。