On the effect of a rigid boundary on the supercavity profile
The features of cavity formation during striker motion near a rigid boundary are considered. Experimental results demonstrating cavity development in the presence of the rigid wall are presented. The time dependences of the supercavity cross-sectional diameters and the vertical displacement of the supercavity cross-sectional centers are plotted. Qualitative and quantitative analysis of the rigid boundary effect on the supercavity profile behind the striker moving in water is performed. It has been shown that the supercavity is repelled from the rigid wall during the expansion phase and it is attracted to the wall during the contraction and collapse phases. Distortion of the supercavity boundary is observed not only when the striker has overpassed the rigid wall but also when it is moving above the wall. In some cases, this may affect the striker trajectory. The obtained results can be used to verify mathematical models describing the motion of a solid body under conditions of supercavitating flow.
Keywords
hydroballistic track,
supercavitation,
striker,
cavitator,
supercavity,
free boundary,
rigid boundaryAuthors
| Ishchenko Aleksandr N. | Tomsk State University | ichan@niipmm.tsu.ru |
| Biryukov Il’ya M. | Tomsk State University | ilya.biryukov.2072@mail.ru |
| Burkin Viktor V. | Tomsk State University | v.v.burkin@mail.ru |
| D’yachkovskiy Aleksey S. | Tomsk State University | lex_okha@mail.ru |
| Sammel Anton Yu. | Tomsk State University | anton_sammel@mail.ru |
| Shestopalova Alena S. | Tomsk State University | shestopalova@ftf.tsu.ru |
| Chupashev Andrey V. | Tomsk State University | chupashevav@gmail.ru |
Всего: 7
References
Савченко Г.Ю., Савченко Ю.Н. Глиссирование цилиндра в суперкаверне // Прикладна гідромеханіка. 2013. Т. 15, № 3. С. 79-84.
Савченко Ю.Н., Власенко Ю.Д., Семененко В.Н. Экспериментальные исследования вы сокоскоростных кавитационных течений // Гидромеханика. 1998. № 72. С. 103-111.
Yang D., Xiong Y., Guo X. Drag reduction of a rapid vehicle in supercavitating flow // Interna tional Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering. 2017. V. 9, № 1. Р. 35-44. doi: 10.1016/j.ijnaoe.2016.07.003.
Guo Z., Zhang W., Xiao X., Wei G., 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.
Vlasenko Y. Experimental investigation of supercavitation flow regimes at subsonic and tran sonic 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.
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.
DeLei Yu, Ying Jie Wei, Cong Wang, Wei Xue Xia, Jia Xing Lu, Wen Hui Zhang. Experimental investigation on interaction modes and geometric features of two ventilated cavities // Ocean Engineering. 2022. V. 264. Art. 112479. doi: 10.1016/j.oceaneng.2022.112479.
Логвинович Г.В. Некоторые вопросы глиссирования и кавитации // Труды ЦАГИ. 1980. № 2052. C. 250-270.
Ahn S.S. An integrated approach to the design of supercavitating underwater vehicles : Ph.D. Thesis. Georgia Institute of Technology, 2007.
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 суперкавитируюшцх кинетических ударников в воде // Инженерно-физический журнал. 2018. Т. 91, № 3. С. 701-708.
Буйвол В.Н. Тонкие каверны в течениях с возмущениями. Киев : Наукова думка, 1980. 296 с.
Савченко Ю.Н. Моделирование суперкавитационных процессов // Прикладная гидромеханика. 2000. Т. 2, № 3. С. 75-86.
Васин А.Д. Задачи гидродинамики и гидроупругости высокоскоростного движения в воде : дис.. д-ра техн. наук. М. : 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.
Ischenko A.N., Burkin V.V., Diachkovskiy А.Х., Chupashev А.Yu. 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.
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.
