炮口制退器的炮口流场数值模拟与分析研究

发布时间：2021-02-09 01:55

　　炮口制退器是重要的炮口装置之一,可以大幅度减小后坐动能,进而减小炮架的设计负荷。但负面效果是炮口冲击波引起炮手区域超压。本文对炮口流场进行数值模拟与分析,研究的内容包括考虑弹丸与忽略弹丸的迫击炮二维炮口流场数值模拟与分析、常用的冲击—反作用式炮口制退器三维炮口流场数值模拟与分析、带吹孔的冲击—反作用式炮口制退器三维炮口流场数值模拟与分析、两种炮口制退器性能对比。首先研究迫击炮超压值对人体的影响,模拟出弹丸出炮口后的流场。研究考虑了炮膛与弹丸定心部间隙的内弹道经典模型,计算内弹道参数。根据内弹道计算结果初始化弹丸在炮口时的膛内流场,然后模拟膛内气体流空形成的炮口流场。本文分别对有无弹丸耦合作用的流场进行了研究。耦合作用的计算过程采用分块网格的整体运动处理方法和结构化网格动态层变方法。计算结果捕捉到清晰瓶状激波系,详细分析了炮口周围不同监测点的超压值及膛内气体流空过程,对炮口冲击波的研究具有指导意义。以迫击炮研究为基础,分别建立含常用的冲击—反作用式炮口制退器与带吹孔的冲击—反作用式炮口制退器的某实验炮三维炮口流场模型。分析两种炮口流场的形成、发展与消亡的过程,对炮口制退器内部流场作对比,... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 炮口制退器国内外研究现状
    1.3 本论文所做的主要工作
2 炮口流场特性分析及计算流体力学简介
    2.1 炮口装置概述
    2.2 炮口制退器的分类
    2.3 炮口制退器结构设计原则
    2.4 炮口流场特性
        2.4.1 初始流场
        2.4.2 火药气体流场
    2.5 其它炮口现象
        2.5.1 炮口焰
        2.5.2 炮口烟
        2.5.3 炮口噪声和炮口冲击波
    2.6 计算流体力学和数值模拟
        2.6.1 引言
        2.6.2 流体力学基本方程组
        2.6.3 湍流的控制方程
        2.6.4 离散化的基本方法
    2.7 本章小结
3 不带炮口装置的炮口流场数值模拟与分析
    3.1 计算流体软件介绍
        3.1.1 GAMBIT软件及相关技术
        3.1.2 FLUENT简介
        3.1.3 用户自定义函数UDF
    3.2 某迫击炮口流场数值模拟与分析
        3.2.1 无弹丸作用的迫击炮炮口流场
        3.2.2 含弹丸作用的迫击炮炮口流场
    3.3 本章小结
4 两种结构的炮口制退器流场分析研究
    4.1 两种炮口制退器结构特性分析
    4.2 常用的冲击—反作用式炮口制退器
        4.2.1 模型分析
        4.2.2 建立流场区域及网格划分
        4.2.3 求解设定
        4.2.4 计算结果分析
    4.3 带吹孔的冲击—反作用式炮口制退器
        4.3.1 模型分析
        4.3.2 前处理与求解设定
        4.3.3 计算结果分析
    4.4 对比分析及讨论
    4.5 本章小结
5 全文工作总结
    5.1 论文总结
    5.2 发展与展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD的炮口制退器效率计算[J]. 张辉,谭俊杰,崔东明,张军.  弹道学报. 2009(02)
[2]后效期弹丸加速过程的数值模拟[J]. 王兵,许厚谦.  弹道学报. 2008(04)
[3]带制退器膛口流场的三维数值模拟[J]. 张辉,谭俊杰,崔东明.  力学与实践. 2008(04)
[4]含动边界的膛口流场数值模拟[J]. 代淑兰,许厚谦,孙磊.  弹道学报. 2007(03)
[5]炮口制退器高效率低危害技术探讨[J]. 王永河,张世全,赵静,余英.  火炮发射与控制学报. 2007(03)
[6]某车载榴弹炮车身在炮口冲击波作用下动态响应分析[J]. 陈龙淼,钱林方,江坤.  弹道学报. 2006(01)
[7]膛口装置之一·制退器篇[J]. 王秉义.  轻兵器. 2002(09)
[8]炮口冲击波引起的山羊病理形态学改变[J]. 杨志焕,王正国,李晓炎,周继红,李兵仓,叶经方,刘世平,顾金良,夏言,章萍.  第三军医大学学报. 2000(07)
[9]一种新的膛口装置正交设计优化方法[J]. 廖振强,李永新,孔德仁,张越,谭兴良.  兵工学报. 2000(02)
[10]一种新型膛口装置的多功能抑制机理分析[J]. 黄守龙,武晓松,谭兴良.  兵工学报. 1997(03)

硕士论文
[1]基于CFD的低冲击波炮口制退器研究[D]. 谭中林.南京理工大学 2009
[2]炮口制退器流场数值仿真研究[D]. 李伟.南京理工大学 2008



本文编号：3024854