Page 129 - 《爆炸与冲击》2025年第5期

第 45 卷 杨 帅，等： 破碎浮冰环境下结构物倾斜入水空泡演化特性实验研究 第 5 期

3 结 论

利用高速摄影技术开展了不同破碎浮冰环境下结构物倾斜入水实验，探究了碎冰对结构物倾斜
入水空泡演化过程的影响，并分析了不同破碎浮冰环境下结构物空泡结构演化特性，得到以下主要
结论。
(1) 当空泡扩张时，对比有冰工况和无冰工况，液面处的碎冰会阻碍空泡扩张，导致空泡直径减小。
随 着 δ 的 增 大 ， 碎 冰 的 阻 碍 作 用 逐 渐 增 强 ， 从 而 使 得 空 泡 直 径 进 一 步 减 小 。 特 别 地 ， 当 δ 为 50% 和
70% 时，由于浮冰对流体扰动影响较大，致使空泡壁迎水面出现褶皱，并且结构物入水时的速度衰减幅
度较大。
(2) 在空泡表面闭合时，碎冰工况由于空泡尾部周围流体受液面破碎浮冰的阻碍作用，空泡的扩张
时间延长，进而使得空泡内部空气总量增多，液面附近空泡的内外压差减小，以致空泡闭合时间延迟。
随着 δ 的增大，碎冰对流体的阻碍作用进一步增强，导致空泡的闭合越来越迟。
(3) 当空泡溃灭时，无冰工况尾部出现指向空泡内部的射流，当尾部射流到达空泡头部时，空泡在环
境压力的作用下开始发生坍缩。在 δ=50% 和 δ=70% 工况下，由于空泡各处环境压力的差异，导致空泡
壁因收缩速度不同而出现夹断现象，空泡发生深闭合。

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