Investigation of underwater motion parameters for inert conical models
This paper considers high-speed underwater motion of an axisymmetric inert conical model in a supercavitation flow regime. Experimental data on the model velocity variation with distance in water are obtained. Based on these data, a computational method, which is developed to determine the model velocity, is validated. A comparison of the calculated and experimental results obtained in a hydroballistic track shows that, in the first approximation, the motion of the model in a supercavitating flow regime can be considered as the motion of a flat disk having a mass and being streamed around at the developed cavitation directed normally to the surface. Experimental contours of supercaverns are compared with those calculated using the known computational methodology. The conditions ensuring supercavitation motion of the inert conical models in water are determined. As a result, the extended range of the horizontal motion is calculated for the inert conical models moving in a supercavitation regime under water at a depth up to 200 m at given initial velocity, depth of the trajectory location, and model parameters. It is found that reducing of a cavitator radius does not always have a positive effect on the range of the inert model motion.
Keywords
supercavitation,
high-speed underwater motion,
cavitator,
depth,
hydroballistic trackAuthors
| Ishchenko Aleksandr N. | Tomsk State University | ichan@niipmm.tsu.ru |
| Burkin Viktor V. | Tomsk State University | v.v.burkin@mail.ru |
| D’yachkovskiy Aleksey S. | Tomsk State University | lex_okha@mail.ru |
| Chupashev Andrey V. | Tomsk State University | chupashevav@gmail.com |
Всего: 4
References
Логвинович Г.В. Некоторые вопросы глиссирования и кавитации // Труды ЦАГИ. 1980. № 2052. C. 250-270.
Ищенко А.Н., Акиншин Р.Н., Афанасьева С.А. и др. Исследование высокоскоростного движения суперкавитирующих тел в воде и их взаимодействия с подводными преградами // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2015. Т. 8. № 4. С. 8-14.
Савченко Г.Ю., Савченко Ю.Н. Глиссирование цилиндра в суперкаверне // Прикладна гідромеханіка. 2013. Т. 15. № 3. С. 79-84.
Yang D., Xiong Y. and Guo X. Drag reduction of a rapid vehicle in supercavitating flow International // International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering. 2017. V. 9. No. 1. Р. 5-44.
Guo Z., Zhang W., Xiao X., Wei G. and Ren P. An investigation into horizontal water entry behaviors of projectiles with different nose shapes // International Journal of Impact Engineering. 2012. V. 49. Р. 43-60.
Ahn S.S. An integrated approach to the design of supercavitating underwater vehicles: Ph.D Thesis. Georgia Institute of Technology, 2007.
Vlasenko Y. Experimental investigation of supercavitation flow regimes at subsonic and transonic speeds // Proc. In Fifth Int. Symp. on Cavitation (Osaka, Japan) 2003. Cav03-GS-6-006.
Пирсол И. Кавитация: пер. с англ. Ю.Ф. Журавлева. М.: Мир, 1975. 95 с.
Буркин В.В., Акиншин Р.Н., Афанасьева С.А., Борисенков И.Л., Ищенко А.Н., Хабибуллин М.В., Чупашев А.В., Югов Н.Т. Особенности высокоскоростного проникания и движения суперкавитирующих кинетических ударников в воде // Инженерно-физический журнал. 2018. Т. 91. № 3. С. 701-708.
Буркин В.В., Ищенко А.Н., Майстренко И.В. и др. Гидробаллистический стенд. Патент на изобретение № 2683148 РФ, G01M 10/00 (2006.01), F41F 3/07 (2006.01). Опубл. 26.03.2019.
Хоменко Ю.П., Ищенко А.Н., Касимов В.З. Математическое моделирование внутрибаллистических процессов в ствольных системах. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 1999. 255 c.
Савченко Ю.Н., Власенко Ю.Д., Семененко В.Н. Экспериментальные исследования высокоскоростных кавитационных течений // Гидромеханика. 1998. № 72. С. 103-111.
Васин А.Д. Задачи гидродинамики и гидроупругости высокоскоростного движения в воде: диссертация. Государственный научно-исследовательский центр ЦАГИ, 1999. 282 с.
Шахтин А.А. Численный метод расчета суперкаверн // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2013. Т. 2. № 22. С. 105-109.
Савченко Ю.Н. Моделирование суперкавитационных процессов // Прикладная гидромеханика. 2000. Т. 2. № 3. С. 75-86.
Ischenko A.N., Burkin V.V., Diachkovskiy A.S., Chupashev A.V. Researching acceleration and deceleration processes of supercavitating strikers under the conditions of hydroballistic track // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1709. P. 012014-1-012014-9. DOI: 10.1088/1742-6596/1709/1/012014.
Ищенко А.Н., Буркин В.В., Дьячковский А.С., Майстренко И.В., Рогаев К.С., Саммель А.Ю., Чупашев А.В. Одиночное и совместное движение суперкавитирующих ударников в сверхзвуковом режиме в воде // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. № 23. С. 22-24.
