%A 谢行,任慧龙,陶凯东,冯亿坤 %T 应用改进流体体积法的楔形体斜向入水研究 %0 Journal Article %D 2020 %J 上海交通大学学报 %R 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.01.003 %P 20-27 %V 54 %N 1 %U {https://xuebao.sjtu.edu.cn/CN/abstract/article_41895.shtml} %8 2020-01-28 %X 为了精确追踪入水冲击中含有气体的自由面,在现有流体体积(VOF)法中引入连续表面张力(CSF)模型对气-液界面处压力进行连续化处理,添加对流项以减少体积分数的数值耗散,并耦合水平集函数保证自由表面的尖锐性.应用改进的VOF法对多个倾斜角下楔形体的入水过程进行数值模拟,并分析了砰击压力和自由面特性.研究表明:在保证相同自由面分辨率的情况下,改进的VOF法能减少1/3的网格数量;数值结果较好地反映了斜向入水过程中出现的空气流通现象,砰击压力峰值与实验值吻合良好;当底升角小于10° 时出现明显气穴效应,数值结果与实验值相差10%,而解析解的误差达到40%,说明气穴对砰击压力具有重要影响,改进的VOF法对解决这类入水问题具有精度高的优势.