回转体并联入水过程流场及运动特性数值研究

发布时间：2021-08-17 16:53

　　在海上进行反水雷作战时,多枚射弹在极小的时间和空间间隔发射入水,这是典型的并联入水过程。该过程中,各弹体极易因多相流场和弹体运动存在耦合作用而发生弹道失稳甚至相互碰撞,严重降低打击效能。本文采用数值计算的方法对回转体并联入水过程流场和回转体运动特性开展研究。本文的主要研究内容和成果如下:基于动量定理和角动量定理推导了回转体并联入水过程的动力学微分方程;基于雷诺时均的纳维-斯托克斯方程,引入VOF多相流模型、Schnerr and Sauer空化模型和realizable k-ε湍流模型,运用重叠网格技术,建立了求解并联入水过程中流场和运动参数的数值计算方法,并同文献进行对比,验证了方法的有效性。开展了不同入水初速度和初始净距条件下无横流情况下回转体并联入水的数值研究。分析了无横流情况下回转体并联入水过程流场和回转体运动特性,研究了入水初速度和初始净距对运动特性影响的机理。结果表明,外侧空泡自由发展而内侧空泡的发展明显受限;回转体头部靠近而尾部远离;偏航运动对侧向运动具有促进作用;入水初速度越大,外侧空泡扩张越明显,限制长度越大,头部压力对回转体侧向运动和偏航运动的促进作用越强;限制长度... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

快速机载灭雷系

超空泡射弹

b) 弹道失稳图 1-3 结构失效和弹道失稳[7]，往往需要在短时间内连续发射多枚鱼雷和暇。此时弹体还存在各自流场和弹道的耦合体间流场的相互影响使弹道失稳，甚至使弹

【参考文献】：
期刊论文
[1]圆柱体并联入水过程空泡演化特性实验研究[J]. 卢佳兴,魏英杰,王聪,路丽睿,许昊.  力学学报. 2019(02)
[2]基于势流理论的回转体并联入水双空泡演化动力学研究[J]. 宋武超,魏英杰,路丽睿,王聪,卢佳兴.  物理学报. 2018(22)
[3]凹形运动体三自由度入水运动特性数值研究[J]. 路丽睿,魏英杰,王聪,王海洋,宋武超.  舰船科学技术. 2018(17)
[4]重叠网格方法的研究进展[J]. 李鹏,高振勋,蒋崇文.  力学与实践. 2014(05)
[5]锥头圆柱体高速入水空泡数值模拟[J]. 马庆鹏,魏英杰,王聪,曹伟.  北京航空航天大学学报. 2014(02)
[6]超空泡射弹阻力系数数值模拟[J]. 王柏秋,王聪,魏英杰,黄海龙,张嘉钟.  哈尔滨工业大学学报. 2013(03)
[7]美国“航行自由计划”初探[J]. 曲升.  美国研究. 2013 (01)
[8]超空泡射弹尾拍问题研究进展[J]. 魏英杰,何乾坤,王聪,曹伟,张嘉钟.  舰船科学技术. 2013(01)
[9]超空泡射弹尾拍结构动力学响应分析[J]. 何乾坤,魏英杰,王聪,曹伟,张嘉钟.  工程力学. 2012(11)
[10]亚音速超空泡射弹尾拍动力学响应分析[J]. 魏英杰,何乾坤,王聪,曹伟,张嘉钟.  振动与冲击. 2012(18)

博士论文
[1]超空泡射弹尾拍运动多相流场及结构动力学特性研究[D]. 何乾坤.哈尔滨工业大学 2012



本文编号：3348138