超空泡航行体尾部空泡半径计算方法
专利汇可以提供超空泡航行体尾部空泡半径计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种超 空泡 航行体尾部空泡半径计算方法。步骤1、初始条件：给定实际过程中的参数，并通过相关运算给出一些复合物理参数；步骤2、确定航行体尾部空泡截面扩张时间：根据空泡在空间 位置 xi处所扩张的时间t(xi)等于航行体头部 空化 器从xi处出发所运动的时间tk。建立相关等式，推导出tk的表达式；步骤3、Logvinovich独立扩张方程的离散：使用复化Simpson公式对Logvinovich独立扩张方程进行离散；步骤4、 迭代 方法：迭代采用空间迭代的方法，即空间某点从空泡发展一直计算至该位置空泡溃灭，再进行下一位置空泡截面的计算，对整个迭代进行划分，分为内层迭代和外层迭代。本发明的 算法 可以对航行体尾部空泡大小进行准确计算。，下面是超空泡航行体尾部空泡半径计算方法专利的具体信息内容。
1.一种超空泡航行体尾部空泡半径计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、初始条件：给定航行体航行深度h，初速度v0，初始位移x0，流体表面大气压强P0、流体密度ρ、流体温度T，根据流体温度查找当前温度下对应的流体饱和蒸气压强Pv，航行体长度L，空化器半径R，航行体质量m，重力加速度g，航行体运动结束时间tf，以及内外计算时间步长ΔT、Δt；
其中A0＝πR2为空化器截面积，Cx0＝0.82为空化器阻力系数，由此计算航行体速度变化；
步骤2、确定航行体尾部空泡截面扩张时间：空泡在空间位置xi处所扩张的时间t(xi)等于航行体头部空化器从xi处出发所运动的时间tk；当航行体从xi位置出发，空化器位移长度为一个航行体长度L时，此时xi位置的空泡截面积为对应的航行体尾部空泡截面积Sk，因此有等式：
步骤3、Logvinovich独立扩张方程的离散：Logvinovich根据能量守恒方程推导出基于势流理论的空泡独立扩张方程：
其中，k为系数微弱依赖于空化数σ＝Δp/(0.5ρv2)，取k＝4π/(A2)，A为经验常数；
对上方程使用复化Simpson公式进行离散，令f＝(t-u)(p-pv)则：
Dn为空化器直径；
步骤4、迭代方法：迭代解算采用空间迭代，即空间某点从空泡发展一直计算至该位置空泡溃灭，再进行下一位置空泡截面的计算，整个迭代分为内层迭代和外层迭代。
2.根据权利要求1所述的超空泡航行体尾部空泡半径计算方法，其特征在于，步骤4中的具体实现过程为：
(1)给定航行体运动时间ts作为外层计算停止条件，初始时刻ti＝0，外层步长Δt，计算ti时刻航行体的航行速度v(ti)；
(2)计算航行体空间位置xi＝xi-1+v(ti)Δt；
(3)计算ti时刻航行体空泡的初始扩张速度
(4)计算航行体头部空化器从xi处出发运动L长所用时间tk，以tk作为在空间点xi上空泡截面积的计算时间，即为内层计算停止条件；
(5)给定内层时间步长ΔT，计算在(0,tk)时间段内，每个时刻航行体尾部空泡截面积，直至内层计算结束；
(6)重复进行步骤(1)-(5)，直至外层计算结束。
超空泡航行体尾部空泡半径计算方法
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具体实施方式
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