二维翼型空化流动的RNG k-ε模型数值模拟及空化云脱落机制研究

本文档探讨了"绕水翼空化流动的数值模拟"这一主题，发表在2010年的清华大学学报自然科学版上。研究者谭磊、曹树良、桂绍波、宋宇和祝宝山针对二维NACA66(Mod)翼型的空化流动进行了深入研究。他们采用了一种结合正压流体假设的状态方程空化模型，并对RNG k-ε湍流模型进行了修正，考虑了空泡流的可压缩性效应，以增强模型的准确性。 通过SMPLEC算法，这些学者数值求解了雷诺平均的Navier-Stokes方程，这是一种在流体力学中广泛使用的数学模型，用于描述流体的运动。他们的模拟不仅涵盖了定常空化流动，还细致地再现了非定常情况下空化云的复杂行为，如长大、断裂、涡状空化团的脱落以及破裂的周期性过程。结果显示，模拟得到的翼型表面压力分布与实验数据高度吻合，证明了这种方法的有效性。 论文的关键焦点在于空化云的脱落机制，作者特别指出反向射流在这一过程中的重要作用。空化云的脱落不仅仅是流体力学现象，它还涉及到流体动力学、空化理论以及高压环境下的复杂相互作用。通过对这个现象的数值模拟，研究者能够更深入地理解空化对水下结构性能的影响，这对于航空航天、船舶设计、海洋工程等领域具有实际应用价值。 这篇论文提供了关于如何通过数值模拟技术精确模拟和理解绕水翼空化流动的详细方法和技术路线，对于提升空化流动预测的准确性和理解空化现象的本质具有重要的学术贡献。