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楔形體入水砰擊問題研究與流場結構演變的POD分析
佘文軒; 周廣利; 郭春雨; 孫守超; 宋妙妍; 吳鐵成 哈爾濱工程大學船舶工程學院; 哈爾濱150001
關鍵詞：楔形體 入水砰擊 vof 重疊網格 pod
摘要：為了研究結構物入水砰擊現象,以楔形體為研究對象,進行垂直入水砰擊試驗,采用時間分辨的粒子圖像測速技術(TR-PIV)對楔形體入水砰擊流場進行了細致的測量,同時應用流體體積函數法(VOF)和重疊網格技術對這一物理現象進行了相應的數值計算,采用本征正交分解方法(POD)對TR-PIV測量的瞬態結果進行分解,提取流場中含能大尺度的主要流動結構,并依據低階空間模態進行流場重構.結果表明:本試驗裝置具有良好的試驗可重復性和精確性;楔形體宏觀運動響應和TR-PIV測量結果與數值模擬結果吻合較好;POD分解得到的空間模態表明前4階空間模態占總湍動能的81%,楔形體入水砰擊過程中大尺度流動結構從楔形體壁面逐漸向堆積區域轉移;低階POD模態可以很好地重構流場,選擇適當的POD模態進行流場重構可以有效去除TR-PIV流場測量結果中的噪聲.
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