摘要：跨介质航行体高速入水涉及非定常多相流动,具有很强的理论研究意义和工程应用价值。为获得航行体高速入水空泡壁面的运动特性,对回转体模型高速入水开展试验研究,分析不同激励效果对空泡演化特性的影响,提取极值位移与姿态角和空化数双自变量的关系并进行曲面拟合。试验结果表明:垂直入水时,自由液面以上的喷溅环以及自由液面以下空泡壁面的相对位移近似对称;非垂直入水时,迎流侧喷溅环显著大于背流侧喷溅环;空化数为0.0085~0.0088时,以能量传递与空化为主的正激励主导迎流侧空泡壁面极值位移,且姿态角越小,正激励效果越强;3倍直径深度位置以下时,吸气效应负激励效果相对空化效应正激励效果可以忽略,在极值位移曲面中,背流侧呈现近似对称性,迎流侧呈现近似线性。

摘要：新一代江海直达船主要呈宽扁型且吃水较浅，由江入海航行时会发生船艏底部和外飘砰击，严重的砰击会造成船舶主动失速甚至结构损伤，影响船舶与人员安全。传统的理论和相关经验公式很难预报宽扁肥大的艏部结构的砰击载荷。相较于传统的简化模型试验方法，本文基于相似理论设计了与某新型江海直达船艏部结构相似的三维木质模型。采用落水试验的方法进行了一系列的不同落水高度及不同入水角度的入水砰击试验。研究江海直达船艏部结构所受砰击载荷特点，得到砰击压力峰值及其分布规律，同时发现了小角度入水情况下（入水攻角α<5°）的空气垫效应，空气垫延缓并减小了砰击压力峰值。此外还回归了0°~15°入水攻角下的底部砰击压力预报公式，可供结构设计时参考砰击载荷的选取。