層冰邊界條件下多氣泡破冰試驗研究

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摘要：為提高破冰船的破冰能力，探究氣泡運動狀態(tài)和特征參數(shù)對層冰的影響規(guī)律，在一定的氣泡間距和氣泡與層冰距離條件下，通過超高速攝像機研究在層冰下方布置單個氣泡、水平布置2個氣泡、垂直布置2個氣泡的運動狀態(tài)、半徑變化及其破冰效果。研究結果表明：帶孔層冰下方布置單個氣泡時，氣泡塌陷后形成沖擊波，在層冰的上、下表面形成膨脹波和壓縮波，導致層冰自上向下破裂；無孔層冰下方水平布置2個距離過近的氣泡，相互融合后坍塌，形成斜射流后釋放沖擊波，傳播到層冰的上、下表面，導致層冰自下向上破裂；帶孔層冰下方水平布置2個距離較近的氣泡時，氣泡融合后坍塌，形成朝下的斜射流，射流碰撞后形成沖擊波，導致層冰自下向上破裂；帶孔層冰下方垂直布置2個距離較近的氣泡時，氣泡相互融合后收縮，形成向下的射流，射流碰撞產(chǎn)生水錘效應，產(chǎn)生沖擊波傳播到層冰表面產(chǎn)生反射波，導致層冰自下向上破裂。（剩余10248字）