УДК 523.36; 531.58
ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТЕЛ
В ВОДЕ — ФОРМИРОВАНИЕ КАВИТАЦИОННОЙ ПОЛОСТИ <...> Н.Э. Баумана, Москва, Россия
e-mail: sm4-2009@mail.ru
На основе численного моделирования в рамках двумерной осесимметричной задачи гидродинамики идеальной сжимаемой жидкости исследована динамика
формирования кавитационной полости за движущимися в воде цилиндрическими телами с различной формой головной части при скоростях движения
от 400 до 2000 м/с. <...> С учетом результатов расчетов и экспериментальных
данных предложена простая модель исследуемого процесса, базирующаяся на
задаче об инерционном расширении сферической полости в идеальной несжимаемой жидкости. <...> Показано, что захлопывание кавитационной полости при
движении тела в жидкости с противодавлением может сопровождаться кумулятивными явлениями с формированием высокоскоростной струи жидкости,
направленной вдогон тела. <...> При движении тела с высокой скоростью в воде за телом образуется кавитационная полость (каверна), определение формы, размеров и
динамики расширения которой имеет важное прикладное значение. <...> В
силу взаимодействия со стенками каверны элементов конструкции может обеспечиваться устойчивость движения высокоскоростного подводного аппарата и управление им. <...> Применение в таких аппаратах
кавитаторов (специальных вынесенных вперед элементов конструкции для формирования каверны необходимых размеров) позволяет исключить взаимодействие с жидкостью основного модуля и снизить
силу сопротивления [1]. <...> 137
В настоящей работе расчетно-теоретическим путем исследовалось
формирование каверны за цилиндрическими осесимметричными абсолютно жесткими телами с различной формой головной части (плоский торец, конусы с различными углами раствора, полусфера) при их
движении в воде с нулевым углом атаки с постоянной скоростью v0 . <...> Помимо формы головной части рассматривалось также влияние на параметры образующейся каверны скорости движения <...>