高速入水空化模型

揭示热流体耦合

该模型通过整合相变约束和可压缩修正,首次准确刻画高速入水过程中的热流体耦合效应,为空化流优化提供新方法。

Yang, Liu · Junbang, Xiang · Kang, Huifeng · 夏广庆 · 夏维学

Aerospace Science and Technology 2025

参数信息

瞬态热梯度
40 K/mm
峰值热流密度
3.4 × 10⁸ W/m²
空腔闭合时间延长
30.4 %
冲击波峰值压力衰减
5.2 %
压力影响体积减少
25 %

技术优势

热效应不再被忽略

模型集成了能量约束的相变源项,能够捕捉界面处超过40 K/mm的瞬态热梯度。

预测更准了

通过与三种速度下的入水实验对比验证,模型准确复现了空腔演化、弹体位移和冲击波特性。

看到传统模型看不到的

与等温模型相比,该模型预测出加速的喇叭形空腔形成,并揭示了热力学主导与能量耗散机制的不同作用。

应用场景