江苏大学学报(自然科学版)

作者：刘仁伟1,张佳钰1,刘珍1,张健1,张康2

单位：1. 江苏科技大学 船舶与海洋工程学院， 江苏 镇江 212100； 2. 武汉第二船舶设计研究所， 湖北 武汉 430000

关键词：楔形体入水, 非局部微分算子, 更新拉格朗日粒子流体动力学模型, 近场动力学, 流固耦合

基金： 国家自然科学基金资助项目（52201323，51579130)； 江苏省自然科学基金资助项目（BK20200998）

基于近场动力学理论和更新的拉格朗日粒子流体动力学模型，提出了适用于楔形体入水问题的非局部全耦合方法.该方法使用非局部微分算子对牛顿流体的Navier-Stokes方程进行求解.通过对不同工况的模拟，定量分析了相同质量楔形体的入水高度和入水角对楔形体运动及楔形体附近典型流场演变过程的影响，并研究了不同入水角条件下，楔形体浸没长度与入水深度的关系.将该方法计算结果与现有试验结果和解析结果进行对比分析，以验证该方法的可行性.研究结果表明：非局部全耦合方法具有两大优点，一是能保持与偏微分方程的一致性，二是其空间梯度插值具有二阶精度.通过楔形体入水过程的模拟，验证了该方法的有效性和准确性；入水角分别为15°、20°和25°时，楔形体浸没长度与其入水深度呈线性增加关系，与已有研究结论一致，进一步验证了非局部全耦合方法的准确性.

来源：2026年第1期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

查看江苏大学学报(自然科学版)杂志2026年第1期