弹道枪水下发射膛口流场特性研究

发布时间：2025-03-20 02:51

　　枪炮水下发射时,高温高压的火药燃气会在弹丸飞离膛口后迅速喷出扩展形成水下膛口燃气流场。水下膛口流场是一种非定常、多维多相,且与运动弹丸相互作用并包含多种激波结构的复杂流场。火药燃气射流的气液界面会对膛口燃气流场的发展产生重大的影响,膛口燃气流场还会对弹丸运动产生扰动从而影响射击精度。因此,研究膛口流场的演变机理及影响因素对水下武器的实验指导和提高武器的射击精度具有一定的意义。本文主要以数值模拟分析为主并结合实验验证的方法,针对14.5mm弹道枪水下不同发射工况下膛口燃气流场进行了数值计算,主要研究内容与结果如下:1)建立了水下膛口流场二维轴对称非稳态理论模型,对14.5mm弹道枪在定压与变压两种不同发射条件下的膛口燃气流场进行了数值计算,对比分析了膛口燃气流场形成过程及特性,结果表明,定压发射时马赫盘直径比变压发射时的马赫盘直径更大,随着火药燃气的不断衰减,定压发射时的燃气流场波系结构更加清晰完成;两种不同发射条件下的马赫盘距离膛口中心的位置随时间变化都遵循指数分布规律。2)建立了水下膛口流场二维轴对称非稳态理论模型,对14.5mm弹道枪水下无初始流场,三种不同弹丸发射初速条件下的膛口燃...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１网格类邯小意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒｉｄ?ｔｙｐｅ??

?中北大学学位论文???常可以设计为规则的几何空间域。??２．３．３非结构网格??非结构性网格可以更加有效地适应求解域不规则形状、弯曲边界的复杂要求，以??及根据不同的分辨率要求，划分求解域内的网格，尤其是三角形单元（对于二维问题）??以及四面体单元（对于三维问题）具有相当强的适....

图２－２弹簧光顺模咿Ｍ格变化水意图??

仅仅是节点之间的相??对位置。弹簧光顺法的核心思想从网格划分的角度来说就是，从边界节点的相对位移??开始，采用弹簧中胡克定律，并通过迭代计算，最终可以得到使各个节点上的力加和??等于零的，新的网格节点的位置。??从原则上讲，弹簧光顺法可以应用于任何一种网格体系中，但是在不是Ｐ１！....

图２－３动态层模型Ｍ格分裂小意图??－

?中北大学学位论文???的。该原理是根据检测运动边界相连的网格高度，通过设定高度层值来判定网格的分??裂或者合并。通过设定分裂参数和合并参数，并设置一个网格理想高度值作为参照，??即可在边界运动过程中，控制边界相邻网格的合并或分裂。如图２－３所示，假设网格??理想高度为ｈ，如果网....

图２－４不同网格数计算时弹底轴向历力分布曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｃｕｒｖ＊ｅ?ｏｆ?ａｘｉａｌ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ａｔ?ｔｈｅ?ｂｏｔｔｏｍ?ｏｆ??

所谓网格无关性验证，实际上就是验证网格密度变化对计算结果的影响，也就是??说通过对网格疏密的不断改变来观察计算结果的变化，当其波动幅度在允许范围内时，??就可以说计算值与网格无关了。??为了保证数值计算的效率与结果的精确性，本文对计算模型膛口周围流场进行了??不同尺寸的网格加密，....

本文编号：4037267