基于CFD的主压载水舱吹除仿真与试验验证羿琦1，2，林博群1，2，张万良1，2，陈硕3，邹文天1，2，张康1，2（1.中国船舶科学研究中心深海载人装备国家重点实验室，江苏无锡214082；2.深海技术科学太湖实验室，江苏无锡214082；3.一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂，江苏无锡214026）摘要：采用CFD方法对压缩空气吹除主压载水舱过程进行仿真，同时开展水舱吹除等比模型试验，验证了两种湍流模型的预报准确性。在此基础上，着重研究水舱气液两相流动过程以及舱内气体压力动态变化特性，分析气源压力、通海孔面积对吹除的影响。研究发现：两种湍流模型均可以较好地预测水舱吹除过程，其中，Realiz⁃ablek-ε模型对气瓶气体压力的预测与试验吻合更好；SSTk-ω模型对于水舱中气体压力的预测与试验相对较为接近。通海孔面积增加可以显著减弱水舱气体积压，在气源压力为2.16MPa、5.04MPa和8.16MPa时，通海孔面积增大5.14倍，试验测得的水舱峰压分别减少51.13%、59.90%和64.82%，仿真得到的水舱峰压分别减少50.44%、57.30%和60.02%。在吹除后期，有压缩空气从通海孔溢出，舱内气体压力迅速下降，可以此作为解除吹除的判据。关键词：VOF方法；主压载水舱；通海孔；水舱峰压中图分类号：U674.76文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1007-7294.2023.02.006CFDsimulationandexperimentalverificationofblowingprocessofmainballasttankYIQi1,2,LINBo-qun1,2,ZHANGWan-liang1,2,CHENShuo3,ZOUWen-tian1,2,ZHANGKang1,2(1.StateKeyLaboratoryofDeepseaMannedVehicles,ChinaShipScientificResearchCenter,Wuxi214082,China;2.TaihuLaboratoryofDeepseaTechnologicalScience,Wuxi214082,China;3.WuxiDieselEngineWorks,FAWJiefangAutomotiveCo.,Ltd.,Wuxi214026,China)Abstract:TheprocessofcompressedairblowingmainballasttankwassimulatedbyCFDmethod,andanequalscalemodeltestwascarriedouttoverifythepredictionaccuracyoftwoturbulencemodels.Onthisba⁃sis,theair-liquidtwo-phaseflowprocessandthedynamicvariationcharacteristicsofairpressureinmainballasttankwerestudiedemphatically,andtheeffectsofairsourcepressureandseaopeningareaontheblowingwereanalyzed.Itisfoundthatbothturbulencemodelscanwellpredicttheblowingprocess,amongwhich,thepredictionofairpressureinbottlebyRealizablek-εmodelismoreconsistentwiththetestresultswhilethepredict...
