用于水中兵器电磁消涡技术的机理研究

电磁场在导电的流体中产生的Lorentz力可以有效地改变流体边界层的结构,从而实现对流场的控制。基于电磁场和Lorentz力的基本方程,对由电极和磁极按一定规律排列形成的平板和圆柱状物体的电磁场空间分布,以及将其置于流动的弱电介质溶液时所形成的Lorentz力的空间分布进行了数值研究,并对Lorentz力的衰减规律、渗透深度和脉动程度进行了讨论。根据Lorentz力的数值结果,还对电磁场中的流动现象进行了数值计算,揭示了Lorentz力对圆柱绕流的控制过程。     

电磁力控制潜艇近水面兴波绕流流场的数值研究

文章基于VOF方法,对Froude数(Fr)等于0.2时近水面不同潜深的潜艇绕流流场结构进行了仿真,主要研究了不同潜深的兴波特性及水下绕流艇身周围的流场结构特点。结果表明,接近水面时,艇身周围的流场结构受到兴波的影响而变得更加复杂,潜艇阻力和各方向力的扰动有明显增加。使用流向电磁力对潜艇头部和指挥台进行控制,加力后潜艇绕流流场结构发生改变,随着电磁力作用系数的增大,阻力显著下降,同时各方向力的扰动被抑制,整体稳定性有所提高。最后对头部和指挥台进行独立控制,对比结果表明头部控制在减阻减振方面的效果要好于指挥台控制。