同心筒内气流特性的实验与数值研究

发布时间：2020-06-07 11:01

【摘要】：本文主要研究同心筒内的气体流动特性,受结构形式的影响,气体从发动机喷出后,经历了一系列复杂的变化。本文通过缩比实验和数值仿真的方法对同心筒内气体流动典型状态进行了详细研究,分析了影响同心筒内的气体流动状态的因素,并给出了影响弹底增推力的主要参数,为获得合适的增推力并合理设计和改进同心筒发射装置提供了理论支持。在实验研究方面,主要依据马赫相似准则设计了同心筒缩比实验装置,制定了冷气射流实验方案。并根据同心筒内流动特征确定了测量方案。对采集到的数据进行处理并对结果进行了分析。主要得到以下一些结论,在相同实验状态下,射流冲击和流动产生的压强呈震荡变化,表明射流自身的流动、冲击与湍流发展过程具有明显的非定常特性;在间隙流动区域,气流压强沿流动方向逐渐降低,表明气体的间隙流动会伴随压强损失;在不同射流冲击高度情况下,射流冲击压强、内外筒间隙内的气流压强均随射流冲击高度变化而变化;在数值计算方面,本文采用雷诺平均方法对同心筒内流场进行了模拟,对得到的典型流场状态进行了研究,分析了增推力产生的原因,并逐一分析了五种影响同心筒内气体流动的因素。得到了如下一些结论,当各因素满足一定条件时,气流会在内外筒间隙出口处发生雍塞,影响气流排出筒外,会增加弹底压力,形成附加增推力;提高总压、增加间隙长度、减小间隙宽度,增大喷管喉径或者增加冲击距离(在一定距离以内)时,会使弹底压强增加,从而提高增推力。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ768

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本文编号：2701320