超空泡射弹流场分析与仿真研究

超空泡射弹流场分析与仿真研究

作者:师大云端图书馆 时间:2018-03-27 分类:硕士论文 喜欢:4229
师大云端图书馆

【摘要】武器发射时需要兼顾空气和水两种最基本的作战环境,对于设计人员而言,在设计武器时需要同时考虑弹丸分别在空气和水下的运动情况。膛口流场经过多年的研究,其发展过程及对弹丸的影响已经了解的很深入,但水与空气不同,首先最明显的不同就是水的密度是空气的800倍,且水下流场和空气流场有较大的不同。超空泡原理作为实现水下高速航行的新手段,其减阻机理是利用水汽化产生的水蒸汽包裹航行体表面,将航行体固体表面与水完全隔离,减少固体沾湿面积,从而降低水下航行体粘性阻力,增大射程。本论文首先利用超空泡原理,建立某水下炮系统,应用于消灭水雷或者鱼雷。在借鉴美国相似武器系统的基础上,基于30mm口径、分别对水下炮系统和射弹系统进行了结构设计。然后使用FLUENT建模仿真分析的方法,应用计算流体动力学基本知识,建立两相流和超空泡仿真分析的控制方程组,利用FLUENT软件和两相流知识,仿真模拟了使用空包弹排除身管内部水的过程,得到了这个过程中不同相所占体积比例的完整云图,模拟结果验证了这种方法的可行性。最后根据水下使用环境,模拟了超空泡的形成过程,分别针对超空泡的不同影响因素,研究了其对超空泡形态的影响,在此计算结果基础上,分别探讨了超空泡减阻能力和射程的大小,这才是超空泡原理的应用价值。
【作者】周强;
【导师】李强;
【作者基本信息】中北大学,火炮、自动武器与弹药工程,2014,硕士
【关键词】超空泡;粘性阻力;两相流;计算流体动力学;减阻;

【参考文献】
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