文章标题：燃气推进航行器出水多相流场及动力特性研究

文章作者：赵慧文, 郭建新, 王永刚, 穆翔, 肖海, 仵波
关 键 字：燃气推进;燃烧室流速及密度;多相流仿真
文章摘要：为了研究燃烧室燃气流速及燃气密度对航行器水下运动特性的影响，同时为了探索水下航行器推进燃气的动态演变规律与水下汽化现象。基于多相流动网格仿真方法和Schnerr and sauer 空化模型，设置多种流速、不同密度的燃烧室燃气，仿真模拟燃气驱动水下航行器出水，研究燃气空泡的演变规律及航行器的受力特性。研究结果表明，燃烧室燃气流速与密度发生变化时，水下燃气空泡的演变规律均会经历膨胀、胀化、颈缩与回弹4个主要特征阶段，并且燃气空泡内存在激烈的汽液混合现象；水下航行器燃烧室燃气流速依次提升1.2倍、1.17倍、1.43倍，航行器合力依次提升了2倍、1.4倍、1.43倍。燃烧室燃气密度提升2倍，4种燃气流速下，航行器所受合力均提升了4倍。可以得出结论：水下航行器燃烧室燃气流速及密度是决定驱动效率的关键因素，且燃气密度的影响效果更明显，同时燃气泡在水下拥有固定演变规律。