基于动网格的假雷流场数值模拟及制动性能分析
发布时间：2021-06-06 11:33
随着潜艇下潜深度的不断突破,实现大深度发射成为了水中武器发射系统发展亟待解决的问题。假海试验平台是支撑大深度水中兵器发射关键技术研究的重要基础试验设施,假雷接收装置是其重要的组成部分,其作用是接收来自发射装置的试验用假雷,完成假雷制动过程。论文首次将CFD以及动网格技术应用于接收装置中假雷制动过程的研究,建立了适用于该过程的数值模拟方法,对接收管结构参数进行了优化分析,同时探究了 DN600型接收装置试验参数的适用范围。主要研究工作如下:（1）建立了假雷制动过程的数值模拟方法。构建非定常条件下粘性、不可压、二维两相流的接收装置内流场计算模型;根据对粘性流体力学和湍流理论的研究,选取合适的湍流模型,并同N-S方程构成封闭的方程组;通过应用动网格技术,模拟了假雷制动全过程;使用FLUENT软件对流场模型进行了数值计算,获得了仿真过程中DN500型假雷接收装置的内流场情况、假雷速度等数值模拟结果。将数值模拟与实际试验过程的假雷速度变化曲线进行对比,验证了数值模拟方法的精度与可靠性。（2）开展了 DN600型接收装置的初步设计。根据DN600型接收装置的技术要求,给出了接收装置的结构设计方案以...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１弗吉尼亚级攻击核潜艇半剖示意图??
将多种口径和类型的发射系统集成在一个假海筒体中，实现多武器多型号的试验。??假海试验平台在水中武器试验领域具有的各种优势使其成为了支撑大深度水中兵??器发射关键技术研究的重要基础试验设施之一，例如图１．２所示为潜射多用途发射??装置试验设施。??１１＾１１??卿＿??图１．２潜射多用途发射装置试验设施??１．２国内外研究现状??西方各国在实现水中武器的大深度发射领域已经取得了一定的成就：美国自??１９９０年以来建造的“海狼”和“弗吉尼亚”级潜艇上装备的ＭＫ１７型涡轮泵发射??装置，可发射“鱼叉”、“战斧”导弹，ＭＫ－４８鱼雷等武器，其最大发射深度达到??了?６００ｍ；除此之外，英国的ＭＫ１９型涡轮泵发射装置，其最大发射深度也达到了??６００ｍ；俄罗斯“阿尔法”级攻击核潜艇的发射装置最大发射深度超过了?５６０ｍ［５，６］。??国内的学者也非常关注水中武器发射过程的研究，早在１９７７年陈一雕［７］先生??对潜艇鱼雷发射器内弹道进行了计算研究。１９９９年，张宇文教授发表了相关的专??著为国内鱼雷内弹道计算与规划设计领域奠定了理论基础［８］。近几年，不断进步的??仿真技术在潜艇水中武器发射领域发挥了越来越重要的作用。黄海［９］、张华东［ＩＱ］、??刁宏伟［１１］等学者纷纷将仿真技术引入潜艇鱼雷发射领域的研究中来，对潜艇鱼雷??发射的初始弹道进行了深入研究
假海试验设施由主体设施以及为主体设施提供支持的附属装备两部分组成，??主体设施包括假雷发射装置、假海筒体、导向装置和接收管，而附属装备包括了??装雷装置、起吊运输设备和气、水、电供应设备等。如图１．３所示为与假雷发射装??置配套的假海筒体、导向装置和接收管的结构示意图，可以将此部分结构统称为??假雷接收装置。??＊１?，??图１．３假海试验设施假雷接收装置结构示意图??１—假海筒体；２—导向装置；３—假雷接收管??假雷接收装置是假海试验设施的重要组成部分，它的作用是接收来自发射装??置的假雷，并使其减速并停止在接收装置中。该装置的可靠性直接关系到假海试??验设施的安全性，因此，研究假雷制动过程中接收装置内流场变化情况及其制动??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]细长前锥段超空泡航行器高速入水的载荷数值模拟[J]. 卢丙举,朱珠. 舰船科学技术. 2017(15)
[2]基于动网格的液压缸内部流场的数值模拟仿真[J]. 苏乃权,周瑞强,蔡业彬,黄崇林,乔东凯. 装备制造技术. 2017(05)
[3]径向柱塞泵流场仿真中UDF的分析与实现[J]. 李少年,魏晓鹏,魏列江. 液压气动与密封. 2017(05)
[4]大口径超高速平衡炮膛口流场特性分析[J]. 李子杰,陈健伟,王浩,王健. 推进技术. 2017(05)
[5]高强度钢在潜艇应用中的若干重要问题综述[J]. 杨建明,张新宇,刘朝骏. 中国舰船研究. 2016(01)
[6]雷诺时均模拟的两种转捩模型比较[J]. 杨金龙,赖焕新. 华东理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]计算流体力学发展综述[J]. 余金伟,冯晓锋. 现代制造技术与装备. 2013(06)
[8]时间分数阶对流-扩散方程的有限差分法[J]. 李晓明,余跃玉,胡兵. 四川大学学报(自然科学版). 2013(02)
[9]最小二乘有限元法和有限体积法在CFD中的应用比较[J]. 陶莎,杨志刚,江伯南,顾文俊. 计算机辅助工程. 2012(02)
[10]基于非结构背景网格的动网格方法研究[J]. 张加乐,陈红全. 航空计算技术. 2012(02)
博士论文
[1]基于差压原理的涡街质量流量测量方法研究[D]. 黄咏梅.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于动网格技术的AUV自航数值模拟研究[D]. 艾晓锋.大连海事大学 2017
[2]带正五次项的非线性Schr（?）dinger方程的有限差分法[D]. 安晓丽.黑龙江大学 2016
[3]粘性不可压缩流体的管道流动问题[D]. 刘梦桐.北京化工大学 2015
[4]非结构动网格技术在子母弹分离流场仿真中的应用[D]. 李鹏.南京理工大学 2013
[5]基于分形理论的湍流扩散模型研究与应用[D]. 万杰.重庆大学 2010
[6]交错网格高阶有限差分法的弹性波波场数值模拟[D]. 武英婷.西安理工大学 2010
[7]导弹水下发射内流场的数值模拟[D]. 高娜.哈尔滨工程大学 2007
本文编号：3214300
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１弗吉尼亚级攻击核潜艇半剖示意图??
将多种口径和类型的发射系统集成在一个假海筒体中，实现多武器多型号的试验。??假海试验平台在水中武器试验领域具有的各种优势使其成为了支撑大深度水中兵??器发射关键技术研究的重要基础试验设施之一，例如图１．２所示为潜射多用途发射??装置试验设施。??１１＾１１??卿＿??图１．２潜射多用途发射装置试验设施??１．２国内外研究现状??西方各国在实现水中武器的大深度发射领域已经取得了一定的成就：美国自??１９９０年以来建造的“海狼”和“弗吉尼亚”级潜艇上装备的ＭＫ１７型涡轮泵发射??装置，可发射“鱼叉”、“战斧”导弹，ＭＫ－４８鱼雷等武器，其最大发射深度达到??了?６００ｍ；除此之外，英国的ＭＫ１９型涡轮泵发射装置，其最大发射深度也达到了??６００ｍ；俄罗斯“阿尔法”级攻击核潜艇的发射装置最大发射深度超过了?５６０ｍ［５，６］。??国内的学者也非常关注水中武器发射过程的研究，早在１９７７年陈一雕［７］先生??对潜艇鱼雷发射器内弹道进行了计算研究。１９９９年，张宇文教授发表了相关的专??著为国内鱼雷内弹道计算与规划设计领域奠定了理论基础［８］。近几年，不断进步的??仿真技术在潜艇水中武器发射领域发挥了越来越重要的作用。黄海［９］、张华东［ＩＱ］、??刁宏伟［１１］等学者纷纷将仿真技术引入潜艇鱼雷发射领域的研究中来，对潜艇鱼雷??发射的初始弹道进行了深入研究
假海试验设施由主体设施以及为主体设施提供支持的附属装备两部分组成，??主体设施包括假雷发射装置、假海筒体、导向装置和接收管，而附属装备包括了??装雷装置、起吊运输设备和气、水、电供应设备等。如图１．３所示为与假雷发射装??置配套的假海筒体、导向装置和接收管的结构示意图，可以将此部分结构统称为??假雷接收装置。??＊１?，??图１．３假海试验设施假雷接收装置结构示意图??１—假海筒体；２—导向装置；３—假雷接收管??假雷接收装置是假海试验设施的重要组成部分，它的作用是接收来自发射装??置的假雷，并使其减速并停止在接收装置中。该装置的可靠性直接关系到假海试??验设施的安全性，因此，研究假雷制动过程中接收装置内流场变化情况及其制动??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]细长前锥段超空泡航行器高速入水的载荷数值模拟[J]. 卢丙举,朱珠. 舰船科学技术. 2017(15)
[2]基于动网格的液压缸内部流场的数值模拟仿真[J]. 苏乃权,周瑞强,蔡业彬,黄崇林,乔东凯. 装备制造技术. 2017(05)
[3]径向柱塞泵流场仿真中UDF的分析与实现[J]. 李少年,魏晓鹏,魏列江. 液压气动与密封. 2017(05)
[4]大口径超高速平衡炮膛口流场特性分析[J]. 李子杰,陈健伟,王浩,王健. 推进技术. 2017(05)
[5]高强度钢在潜艇应用中的若干重要问题综述[J]. 杨建明,张新宇,刘朝骏. 中国舰船研究. 2016(01)
[6]雷诺时均模拟的两种转捩模型比较[J]. 杨金龙,赖焕新. 华东理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]计算流体力学发展综述[J]. 余金伟,冯晓锋. 现代制造技术与装备. 2013(06)
[8]时间分数阶对流-扩散方程的有限差分法[J]. 李晓明,余跃玉,胡兵. 四川大学学报(自然科学版). 2013(02)
[9]最小二乘有限元法和有限体积法在CFD中的应用比较[J]. 陶莎,杨志刚,江伯南,顾文俊. 计算机辅助工程. 2012(02)
[10]基于非结构背景网格的动网格方法研究[J]. 张加乐,陈红全. 航空计算技术. 2012(02)
博士论文
[1]基于差压原理的涡街质量流量测量方法研究[D]. 黄咏梅.浙江大学 2005
硕士论文
[1]基于动网格技术的AUV自航数值模拟研究[D]. 艾晓锋.大连海事大学 2017
[2]带正五次项的非线性Schr（?）dinger方程的有限差分法[D]. 安晓丽.黑龙江大学 2016
[3]粘性不可压缩流体的管道流动问题[D]. 刘梦桐.北京化工大学 2015
[4]非结构动网格技术在子母弹分离流场仿真中的应用[D]. 李鹏.南京理工大学 2013
[5]基于分形理论的湍流扩散模型研究与应用[D]. 万杰.重庆大学 2010
[6]交错网格高阶有限差分法的弹性波波场数值模拟[D]. 武英婷.西安理工大学 2010
[7]导弹水下发射内流场的数值模拟[D]. 高娜.哈尔滨工程大学 2007
本文编号：3214300
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