燃气射流数值模拟及对多管火箭发射动力学影响分析

发布时间：2025-02-07 13:07

　　多管火箭武器系统在现代常规武器中占有非常重要的地位。射击密集度指标是衡量多管火箭武器系统战术技术性能的重要指标。燃气射流是影响多管火箭振动、起始扰动和射击密集度的因素之一,多管火箭燃气射流数值模拟及对多管火箭动态特性的影响分析可为提高多管火箭射击密集度提供技术支撑。 本文应用GAMBIT软件建立了综合考虑多管火箭发射装置与火箭弹发射的多管火箭燃气射流模型；通过合理的分块将形状复杂的计算区域分成很多形状相对简单的子区域,并设定运动边界以实现动网格功能,在此基础上生成了高质量的结构网格；应用CFD软件FLUENT对多管火箭武器火箭弹发射过程的燃气射流及对发射装置冲击效应进行了数值模拟,获得了火箭弹燃气射流时间历程及对多管火箭发射装置的冲击、烧蚀等冲击效应；应用计算获得的燃气射流对发射装置冲击力,基于多体系统传递矩阵法建立的多管火箭发射动力学模型,分析了燃气射流冲击对多管火箭发射装置的振动响应等影响。本文为多管火箭发射装置设计和提高多管火箭射击密集度提供了理论基础。

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 火箭燃气射流数值模拟研究现状
        1.1.2 多管火箭发射动力学研究
    1.2 主要研究内容
2 计算流体力学基础
    2.1 计算流体力学(CFD)求解步骤
    2.2 流体力学的基本控制方程
        2.2.1 连续性方程
        2.2.2 动量方程
        2.2.3 能量方程
        2.2.4 CFD形式控制方程
    2.3 湍流模型理论
        2.3.1 湍流的数值模拟方法
        2.3.2 雷诺时均算法的几种湍流模型
    2.4 控制方程的离散化
        2.4.1 有限体积法(FVM)
        2.4.2 有限体积法使用的网格
        2.4.3 有限体积法控制方程的离散格式
    2.5 小结
3 多管火箭燃气射流计算模型及网格划分
    3.1 多管火箭发射装置物理模型
        3.1.1 多管火箭发射装置定向器
        3.1.2 火箭弹与拉伐尔喷管模型
    3.2 网格生成技术
        3.2.1 网格生成技术概述
        3.2.2 分块网格生成技术
        3.2.3 动网格技术
    3.3 多管火箭燃气射流计算网格的生成
        3.3.1 第一发火箭弹的计算网格
        3.3.2 第二发火箭弹的计算网格
    3.4 小结
4 多管火箭燃气射流数值模拟
    4.1 边界条件设定
    4.2 计算设置
    4.3 数值模拟结果分析
        4.3.1 多管火箭燃气射流流场分析
        4.3.2 多管火箭燃气射流冲击力分析
    4.4 小结
5 燃气射流冲击对发射动力学影响分析
    5.1 多体系统传递矩阵法简介
    5.2 多管火箭发射动力学模型
    5.3 燃气流冲击下多管火箭动态响应分析
        5.3.1 前两发弹的多管火箭动态响应仿真结果
        5.3.2 多管火箭齐射时的动态响应仿真结果
    5.4 小结
6 结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文



本文编号：4030922