Экспериментальное определение присоединенных масс тела методом буксировки

 pdf (1950K)

Данная работа посвящена экспериментальному определению присоединенных масс тел, погруженных в жидкость полностью или частично. В работе приводятся схема экспериментальной установки, методика проведения эксперимента и математическая модель, положенная в основу методики. Метод определения присоединенной массы основан на буксировке тела при известной тяговой силе. Из теории известно, что понятие присоединенной массы возникает в предположении потенциальности обтекания тела жидкостью. В связи с этим мы дополнительно проводим PIV-визуализацию потоков, генерируемых буксируемым телом, и определяется участок траектории, на котором обтекание можно считать потенциальным. Для верификации методики проведен ряд экспериментов по определению присоединенных масс эллипсоида вращения. Результаты измерений согласуются с известными справочными данными. На основе разработанной методики определены присоединенные массы безвинтового надводного робота.

Ключевые слова: присоединенные массы, движение по свободной поверхности, гидродинамическое сопротивление, метод буксировки
Цитата: Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 2015, т. 25, вып. 4, с. 568-582
DOI: 10.20537/vm150413

Experimental determination of the added masses by method of towing

This paper is concerned with the experimental determination of the added masses of bodies completely or partially immersed in a fluid. The paper presents an experimental setup, a technique of the experiment and an underlying mathematical model. The method of determining the added masses is based on the towing of the body with a given propelling force. It is known (from theory) that the concept of an added mass arises under the assumption concerning the potentiality of flow over the body. In this context, the authors have performed PIV visualization of flows generated by the towed body, and defined a part of the trajectory for which the flow can be considered as potential. For verification of the technique, a number of experiments have been performed to determine the added masses of a spheroid. The measurement results are in agreement with the known reference data. The added masses of a screwless freeboard robot have been defined using the developed technique.

Keywords: added mass, movement on a free surface, hydrodynamic resistance, method of towing
Citation in English: Bulletin of Udmurt University. Mathematics, Mechanics, Computer Science, 2015, vol. 25, issue 4, pp. 568-582

Журнал индексируется в Scopus

Журнал входит в базы данных zbMATH, MathSciNet

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Журнал включен в перечень ВАК.

Электронная версия журнала на Общероссийском математическом портале Math-Net.Ru.

Журнал включен в Crossref