气幕发射方式下航行体流体动力和结构动力特性研究

发布时间：2024-12-30 00:30

　　在水下航行体垂直发射出筒、水中航行和出水过程中，航行体处于空气、水蒸汽和水等多相流环境中，同时还可能会受到水锤和横向洋流等的干扰，力学环境十分复杂。另外，由于水介质的粘度和密度较大，航行体因此将会受到很大的载荷作用。为了摆脱水环境对航行体的影响、提高航行体的发射速度、改善航行体的发射环境以及受力情况，研究了一种新型的发射方式——气幕发射，即在航行体发射之前，发射筒内通气并进入水中形成气幕，待气幕与大气贯通时开始发射航行体，使航行体能够在气体环境中出筒、运动以及出水。 本文采用数值模拟的方法，首先应用CFD大型商业软件FLUENT对水下航行体常规发射和气幕发射全过程进行数值模拟，研究了两种发射方式下的流体动力特性和结构动力特性规律并进行对比分析，得出气幕发射方式可以有效地减小航行体发射全过程的载荷、提高航行速度。 然后采用双向流固耦合的方法对气幕发射整个过程进行分析，得到气幕发射各个过程中的流体动力特性和结构动力特性的影响。系统的对比分析了不同发射速度、发射时间和不同头型在不同发射阶段对流体动力和结构动力特性的影响规律。 通过本文的研究可知，气幕发射作为一种新型的水下垂直发射方...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1导弹垂直发射图

也是潜射导弹大国，20世纪90年代就成功地完成了“飞鱼”系。日前，法国也开始研发潜射洲际导弹M51，其性能可以与美相匹敌。水下发射的潜射导弹有很多的分类方法：按水下航行体发射前触水可以分为干发射与湿发射；按水下航行体是否配有动力系发射与动力发射；按航行体出筒时获得速度的方....

图2-1二维自由射流的流动图

射流基础射流理论流是指靠内外压力差而推动的气体经孔口、管口或喷嘴等流动状态。当射流喷出后不受边界限制的在空间中自由扩射流[34]。力学是研究喷射流体在不同边界条件（含自由边界）下流是流体力学的分支。射流动力学所包含的流体介质较广，种质地的粉末、纤维等。所示为二维自由射流的流动图....

图2-2用于引流的射流结构示意图

图2-2用于引流的射流结构示意图论基础值模拟理论题一直以来备受各学科领域的关注，流世纪90年代初期，流固耦合问题的研究开力与固体结构弹性的一门由流体力学和研究流场作用下结构的各种变形行为和结的分析方法。包括对流场的求解又包括对固体和结构考虑流场对结构的作用力，涉及结构的变....

图3-2a常规发射方式下计算域示意图

270mm图3-1航行体为保证足够大小的计算区域，使航义计算域中部是动网格区域，两边是静局部加密处理。航行体圆柱部分长度为度为33D，发射筒直径为1.05D，发射筒可以减小计算规模，提高收敛速度。在边界条件设置方面，上方是压力都设定为无滑移的固壁边界。计算域和网

本文编号：4021514