层冰边界条件下多气泡破冰试验研究

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摘要：为提高破冰船的破冰能力，探究气泡运动状态和特征参数对层冰的影响规律，在一定的气泡间距和气泡与层冰距离条件下，通过超高速摄像机研究在层冰下方布置单个气泡、水平布置2个气泡、垂直布置2个气泡的运动状态、半径变化及其破冰效果。研究结果表明：带孔层冰下方布置单个气泡时，气泡塌陷后形成冲击波，在层冰的上、下表面形成膨胀波和压缩波，导致层冰自上向下破裂；无孔层冰下方水平布置2个距离过近的气泡，相互融合后坍塌，形成斜射流后释放冲击波，传播到层冰的上、下表面，导致层冰自下向上破裂；带孔层冰下方水平布置2个距离较近的气泡时，气泡融合后坍塌，形成朝下的斜射流，射流碰撞后形成冲击波，导致层冰自下向上破裂；带孔层冰下方垂直布置2个距离较近的气泡时，气泡相互融合后收缩，形成向下的射流，射流碰撞产生水锤效应，产生冲击波传播到层冰表面产生反射波，导致层冰自下向上破裂。（剩余10248字）