本書聚焦艦船尾流中的氣泡場展開研究，從水中氣泡的基本特性、對流體物理性質(zhì)的影響等基礎(chǔ)理論出發(fā)，分析了水中氣泡的生成和上升演變規(guī)律，并對上浮氣泡對周圍水體的擾動作用進行了理論和實驗研究。本書共8章：第1、2章為基本理論部分，主要介紹水中氣泡基本特性、分布特征、對流體性質(zhì)的影響等背景知識；第3章重點闡述水中氣泡生成規(guī)律；第4、5章分別研究了單氣泡和氣泡群的上升演變規(guī)律；第6、7、8章聚焦氣泡運動對周圍水體的擾動作用，研究了氣泡上升擾動水體的測量及表征。本書可為艦船隱身技術(shù)相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生、研究生，以及從事氣泡尾流等研究的科技人員閱讀參考。希望能引起讀者對水中氣泡學(xué)的關(guān)注，助力艦船隱身技術(shù)的發(fā)展，更好地服務(wù)于艦艇生存力和戰(zhàn)斗力的提升。
王涌，海軍大連艦艇學(xué)院航海系地文航海教研室副教授，長期從事軍事航海安全保障與防護技術(shù)和海戰(zhàn)場地理環(huán)境教學(xué)科研工作，先后參與了“十一五”“十二五”和“十三五”艦船尾流隱身國防預(yù)研課題研究，發(fā)表論文30余篇，參與《海軍軍語》《中國海軍百科全書》部分詞條的編寫工作，主持或參與多部海軍重點教材的編寫，如《海戰(zhàn)場環(huán)境概論》等。曾獲海軍軍事理論成果一等獎1項，遼寧省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果一等獎1項，三等獎2項。
第l章 緒論
1.1 水中的氣泡
1.1.1 液體中氣泡的形成
1.1.2 水中氣泡的形狀
1.2 水中氣泡的分布
1.2.1 海洋環(huán)境背景場的氣泡分布
1.2.2 艦船尾流區(qū)的氣泡分布
1.3 水中氣泡的動力學(xué)特性
1.3.1 氣泡上升速度
1.3.2 氣泡上升軌線
l.3.3 氣泡群動力學(xué)特性
第2章 含氣泡水體的物理特性
2.1 聲學(xué)特性
2.1.1 含氣泡水質(zhì)的聲速變化
2.1.2 水中氣泡的聲散射和吸收
2.1.3 艦船尾流的聲學(xué)探測
2.2 光學(xué)特性
2.2.1 氣泡場散射的相關(guān)理論模型
2.2.2 艦船尾流的光學(xué)探測
2.3 熱學(xué)特性
2.4 電磁學(xué)特性
第3章 水中氣泡生長規(guī)律
3.1 氣泡生長規(guī)律的理論分析
3.1.1 經(jīng)典兩階段模型
3.1.2 耦合模型
3.2 噴孔氣泡生長規(guī)律的實驗研究
3.2.1 實驗設(shè)計
3.2.2 實驗數(shù)據(jù)的獲取
3.2.3 噴孔氣泡生長影響因素分析
3.3 噴孔氣泡生長規(guī)律的數(shù)值模擬研究
3.3.1 數(shù)值模擬研究基礎(chǔ)
3.3.2 靜止液體中單一噴孔氣泡生成的數(shù)值模擬
3.3.3 橫向流動液體中單一噴孔氣泡生成的數(shù)值模擬
3.3.4 多噴孔氣泡生成的數(shù)值模擬
3.4 流場中氣泡生長問題的初步分析
3.4.1 橫向流場條件下單一噴孔氣泡的受力分析
3.4.2 橫向流場對噴孔氣泡生成的影響
第4章 單氣泡上升演變規(guī)律
4.1 單氣泡上升演變規(guī)律的特征量
4.1.1 單氣泡上升運動受力情況
4.1.2 單氣泡的上升速度
4.1.3 單氣泡的上浮半徑變化
4.1.4 單氣泡的上升路徑
4.2 靜水中微氣泡上浮規(guī)律
4.2.2 靜水中微氣泡上浮過程的動態(tài)耦合模型
4.2.3 艦船尾流氣泡運動特性計算分析
4.3 流場中微氣泡的運動規(guī)律
4.3.1 流場中微氣泡運動過程的影響要素
4.3.2 流場中微氣泡運動過程的耦合模型
4.3.3 一維定常流場中尾流氣泡運動特性計算分析
4.4 波浪中微氣泡的運動規(guī)律
4.4.1 波浪中微氣泡運動過程的耦合模型
4.4.2 不同尺度氣泡在波浪中的運動特性
4.4.3 不同波浪要素對氣泡運動過程的影響
第5章 氣泡群上升演變規(guī)律
5.1 氣泡群上升演變規(guī)律的特征量
5.1.1 氣泡群中氣泡運動的阻力與速度
5.1.2 氣泡運動的相互影響
5.1.3 氣泡群與湍流相互作用研究
5.2 氣泡間的聚并行為研究
5.2.1 氣泡聚并機理
5.2.2 流場中的氣泡聚并
5.2.3 大氣泡與小氣泡的聚并
第6章 氣泡運動對水體的攜帶作用
6.1 氣泡運動對周圍水體的誘導(dǎo)
6.1.1 氣泡上浮攜帶水體的斯托克斯估計
6.1.2 大氣泡上浮過程的數(shù)值模型
6.1.3 單個大氣泡上浮誘導(dǎo)水體的數(shù)模分析
6.1.4 氣泡群周圍流體速度場的數(shù)值模擬
6.2 氣泡上升擾動水體的內(nèi)涵
6.2.1 氣泡上升擾動水體
6.2.2 氣泡上升擾動水體的構(gòu)型
6.2.3 氣泡上升擾動水體攜帶能力的表征
6.3 氣泡上升擾動水體測量理論的構(gòu)建
6.3.1 氣泡上升擾動水體的測量要求
6.3.2 雙液分離轉(zhuǎn)相精測技術(shù)
6.3.3 雙液分離轉(zhuǎn)相精測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)研究
6.3.4 雙液分離轉(zhuǎn)相精測的影響因素分析
第7章 上升氣泡水體攜帶能力的測量
7.1 測量實驗設(shè)計
7.1.1 關(guān)鍵測量裝置的設(shè)計
7.1.2 測量輔助系統(tǒng)的設(shè)計
7.1.3 實驗及數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法
7.1.4 轉(zhuǎn)相物質(zhì)及上液的具體選取
7.2 單氣泡水體攜帶能力測量實驗
7.2.1 噴嘴口徑對單氣泡水體攜帶能力的影響實驗
7.2.2 注氣量對單氣泡水體攜帶能力的影響實驗
7.2.3 氣體施放深度對單氣泡水體攜帶能力的影響實驗
7.2.4 噴嘴距離對單氣泡水體攜帶能力的影響實驗
7.3 氣泡群水體攜帶能力測量實驗
7.3.1 注氣量對氣泡群水體攜帶能力的影響實驗
7.3.2 注氣速度對氣泡群水體攜帶能力的影響實驗
7.3.3 氣體施放深度對氣泡群水體攜帶能力的影響實驗
7.3.4 噴嘴口徑參數(shù)對氣泡群水體攜帶能力的影響實驗
7.4 測量實驗誤差的修正研究
7.4.1 測量實驗的誤差源分析
7.4.2 下液池駐留氣泡影響的修正
7.4.3 雙液密度黏性差影響的修正
第8章 上升氣泡水體攜帶能力的表征
8.1 上升氣泡水體攜帶能力的決定性影響因素
8.1.1 單氣泡實驗的決定性影響因素
8.1.2 氣泡群實驗的決定性影響因素
8.1.3 注氣量因素的決定性影響
8.2 基于實驗的單氣泡水體攜帶能力表征
8.2.1 表征函數(shù)的一般形式
8.2.2 表征函數(shù)的注氣量表征形式
8.2.3 表征函數(shù)的簡化形式
8.3 基于實驗的氣泡群水體攜帶能力表征
8.3.1 表征函數(shù)的一般形式
8.3.2 表征函數(shù)的注氣量表征形式
8.4 單氣泡與氣泡群水體攜帶能力的比較分析
8.4.1 單氣泡與氣泡群上升攜帶水量的關(guān)系分析
8.4.2 上升氣泡水體攜帶能力對比的工程應(yīng)用
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