不同类型弹头及空化器的水下超空化数值模拟分析

发布时间：2021-04-23 08:34

　　超空泡减阻技术可以使枪弹在水下行进时的阻力减小为原来的十分之一,使枪弹在水中有较高的行进速度,较远的杀伤距离,对新一代水下作战的枪弹具有重要的研究意义。本文利用流体分析软件对三种不同外形的子弹和空化器进行了超空泡形成过程的数值模拟,分析在不同深度和不同速度下的超空泡外形和阻力系数,以期提高射弹在水下的性能。本文具体内容如下:首先,介绍了超空泡的产生以及空化现象,超空泡数值计算的方法。其次,利用流体分析软件对尖弹头、钝弹头和平弹头进行超空泡数值模拟,得到三种弹头在水下的压力云图、速度云图和超空泡外形,得到不同弹头的阻力系数。再次,利用流体分析软件分析了用于减少弹头阻力的三种空化器产生的空泡,得到三种空化器在水下的压力云图、速度云图和超空泡外形,得到三种空化器的阻力系数,比较三种空化器产生空泡的难易程度。最后,分析不同速度下的三种空化器运动的阻力系数,比较了安装三种空化器射弹的射程。 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外现状
        1.2.2 国内现状
    1.3 本文的研究任务和主要工作
第2章 超空化理论概述
    2.1 超空泡形成
    2.2 流体力学基本方程
    2.3 空化模型
    2.4 本章小结
第3章 不同枪弹水下超空泡数值模拟
    3.1 引言
    3.2 基于fluent的自然超空泡模拟及分析
        3.2.1 弹头的几何模型以及流体计算网格
        3.2.2 弹头空化数值计算的基本参数
        3.2.3 弹头周围的压力云图及速度云图
    3.3 三种弹头空泡情况比较
        3.3.1 三种弹头产生的空化泡形状
        3.3.2 三种弹头的空泡长度
    3.4 二维与三维计算模型的比较
        3.4.1 三维仿真模型
        3.4.2 三维模型计算的钝头弹头的压力云图
        3.4.3 二维与三维条件下的空化泡对比
    3.5 速度和深度对空化的影响
        3.5.1 深度对弹头空化的影响
        3.5.2 发射速度对弹头空化的影响
    3.6 发射速度对阻力的影响
    3.7 本章小结
第4章 空化器对射弹性能的影响
    4.1 引言
    4.2 空化器的模型
    4.3 空化器对空泡的影响研究
        4.3.1 不同速度下空化器的空泡
        4.3.2 不同空化器的阻力系数
    4.4 本章小结
第5章 带空化器弹丸的射程比较
    5.1 引言
    5.2 带不同空化器弹丸的速度与位移关系
    5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]轴对称超空泡流振动频率特性[J]. 安海,蒋运华,安伟光.  弹道学报. 2014(03)
[2]通气超空泡泄气机理研究[J]. 孙士明,陈伟政,颜开.  船舶力学. 2014(05)
[3]空泡形态的公式计算与CFD仿真[J]. 刘海旻,张宇文,弋辉.  指挥控制与仿真. 2011(06)
[4]国外超空泡技术及其应用[J]. 姜百汇,马春勋,刘乐华.  飞航导弹. 2008(11)
[5]超空泡技术现状、问题与应用[J]. 曹伟,魏英杰,王聪,邹振祝,黄文虎.  力学进展. 2006(04)
[6]新概念武器——超空泡水下高速武器[J]. 陈兢.  飞航导弹. 2004(10)
[7]水下航行体通气超空泡非对称性研究[J]. 袁绪龙,张宇文,王育才,邓飞,陈伟政,党建军.  力学学报. 2004(02)
[8]小攻角带空泡细长体的试验研究[J]. 谢正桐,何友声,朱世权.  水动力学研究与进展（A辑）. 2001(03)
[9]空泡流非稳态现象的流动控制[J]. 顾巍,何友声.  力学学报. 2001(01)
[10]瞬态空化泡的成长与溃灭[J]. 蔡悦斌,鲁传敬,何友声.  水动力学研究与进展（A辑）. 1995(06)

博士论文
[1]水下动能射弹空泡形态及流体动力特性研究[D]. 金大桥.哈尔滨工业大学 2010

硕士论文
[1]超空泡高速射弹变深度航行振动特性研究[D]. 钟伟俊.哈尔滨工业大学 2011



本文编号：3155002