Оценка эффективности использования суперкавитации на осесимметричных корпусах

Abstract

На примере двух схем суперкавитационного обтекания - "конус--каверна" и "конус-каверна-конус" - проведены расчеты объемного коэффициента сопротивления для чисел кавитации 0.01 < σ <0.1 и диапазона углов полураствора конусов 1,5° < β < 90°. Расчеты показали, что для тонких конусов (β < 15°) уже при β ≤ 4.5° сопротивление сил трения превосходит сопротивление давления. А наименьшие коэффициенты объемного сопротивления достигаются при уменьшении σ и использовании конусов с большими углами β, близкими по форме к диску (β = 90°).

На прикладi двох схем суперкавiтацiйного обтiкання - "конус--каверна" i "конус--каверна--конус" - зроблено розрахунки об'ємного коефiцiєнту опору для чисел кавiтацiї 0.01 < σ <0.1 i дiапазону напiвкутiв конусiв 1,5° < β < 90°. Розрахунки показали, що для тонких конусiв (β < 15°) уже при β ≤4.5° опiр сил тертя перевищує опiр тиску. А найменшi коефiцiенти об'ємного опору досягають при зменшеннi σ i використаннi конусiв з великими кутами β, близькими по формi до диску (β = 90°).

Calculations of the volumetric drag coefficient were performed for the cavitation number range 0.01 < σ <0.1 and the cone half-angle range 1.5° < β < 90° by the example of two schemes of the supercavitation flow - "cone - cavity" and "cone - cavity -- cone". The calculations have shown that for slender cones (β < 15°) the drag of the frictional force exceeds the pressure drag already when β ≤ 4.5°. The lowest coefficients of the volumetric drag are attained when decreasing the cavitation numbers σ and using the cones with large angles β and having a shape close to a disk (β = 90°).