過二硫酸銨
[拼音]:rushui
[英文]:water entry
反潛導彈、魚雷、深水炸彈、水雷等物體從空中經過水麵進入水中的過程(見圖)。
入水問題是液體動力學中具有重要軍事意義的研究課題。任何物體入水都經歷撞水過程。物體撞水,同物面接觸的水和物面附近的水突然開始運動,加速度很大。由於水的密度大,水對物體的附連質量大,所以在入水的瞬時物體受到遠比一般繞流大得多的水動力作用。入水初期,物體的溼水面積迅速增加,如果入水速度比較大,則會出現比較穩定的空泡分離線,水與物面分離,入水空泡開始形成。如果物體頭部具有光滑的流線形,空泡分離線的位置和形狀變化就多,入水彈道的變化也多;與此相反,鈍頭物體空泡分離線的位置和形狀就比較固定和規則化,彈道也很少受隨機因素的影響。物體斜入水時,物面下側首先與水接觸,作用於物體溼水面上的水動壓力產生一個相對於物體重心的力矩(除非溼水面是以物體重心為中心的球面的一部分),引起物體俯仰角速度的急劇變化,這種現象叫做忽撲(whip)。由上述力矩引起的平頭物體的忽撲使物體頭部向下,而凸頭(如半球形頭和橄欖形頭)物體的忽撲使物體頭部向上。忽撲也可由物體頭部的低壓(入水蒸汽空泡)引起。物體頭部的形狀和物體相對於空泡的位置不同,物面上的壓力分佈也就不同。在某些入水條件下,不對稱的低壓區可能位於入水空泡分離點前面。物體頭部一側是低壓區,另一側是空氣。其間的壓力差等於大氣壓力與水的蒸汽壓之差。持續時間長的大低壓區,會產生很大的忽撲。
物體進入水中以後的一段時間內,空泡會與大氣相通,空氣不斷填補入水物體的後部空間,空泡繼續增大,其中部分是空氣,部分是蒸汽。隨著空泡增大,物體受到的浮力也增大。空泡寬度是由物體向水的能量傳遞速率決定的,因此,空泡增長速率決定於物體的形狀(與阻力系數相關)和速度,決定於物體相對空泡的位置。物體在空泡中的方位影響物體軌道的形狀。
入水空泡發展的下一步是空泡閉合,水面上的空氣不再進入空泡。入水初始條件(如弗勞德數
、質量數m/ρL3和入水角,其中U0為入水初速度;m為物體質量;L為物體特徵長度;ρ為水的密度;g為重力加速度)和導彈、液體、氣體的力學引數,決定空泡閉合是先在水面發生,還是先在水下發生。當決定空泡閉合的力(水靜壓力、空氣在空泡中流動的動壓力和表面張力)占主導地位時,空泡開始變狹、頸縮、最後閉合。噴濺從空中落回,影響空泡的水面閉合。空泡閉合時,向內運動的水互相碰撞,產生向上和向下的水射流。空泡水下閉合時產生的射流很強,向上射流的速度可大於物體的運動速度,向下射流可以使空泡泡壁變形,或者打到物體上改變物體的軌道。
空泡閉合後,隨著物體繼續運動,空泡或者由於水流的挾帶作用而逐漸減小以至完全消失,或者突然從物體表面滑脫。空泡突然不對稱地滑脫,可以引起物體運動方向的改變。空泡消失後,入水物體開始進入全沾溼運動。一般情況下,此時物體已離水的自由面較遠,自由面對流動的影響可以不計,流動已是無界的。
入水所要處理的力學問題是帶有空泡和自由面的非定常流動問題,它與剛體動力學問題耦合在一起,構成水彈道學的一部分。入水實驗是在專門實驗水箱中進行的,實驗中弗勞德數、空化數(見空化)、水面上氣體的密度以及物體的質量、轉動慣量等相似數必須作到與實際情況中的相等(見水動力學實驗)。