張開式尾翼彈膛口流場三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、為了研究含尾翼裝置的膛口流場特性及尾翼裝置出炮口和尾翼張開過程的受力情況，論文基于100mm滑膛炮武器平臺(tái)，運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)理論，結(jié)合可壓縮、非定常流動(dòng)氣體的三維 N-S方程，應(yīng)用流體動(dòng)力分析軟件，通過動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)分別對不含尾翼裝置和含尾翼裝置的膛口流場進(jìn)行了三維數(shù)值模擬與分析。主要內(nèi)容包括：
　　(1)根據(jù)火藥氣流流場的特點(diǎn)選定控制方程和湍流模型，分別建立了不含尾翼裝置和含尾翼裝置兩種情況下膛口流場的計(jì)算模型；
　　(2)建

2、立內(nèi)彈道方程，計(jì)算彈丸膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程的內(nèi)彈道參量，確定了膛口流場數(shù)值模擬的初始條件；
　　(3)應(yīng)用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)中的動(dòng)態(tài)分層法和局部重構(gòu)法分別對不含尾翼裝置和含有尾翼裝置的膛口流場進(jìn)行動(dòng)網(wǎng)格的劃分，確定膛口流場數(shù)值模擬的邊界條件和材料的物理參數(shù)，采用FLUENT軟件進(jìn)行三維數(shù)值模擬計(jì)算；
　　(4)得到了兩種不同情況下膛口流場的壓力、速度、溫度等參數(shù)分布的云圖和等值線圖，描述了在彈丸飛離炮口后流場的形成與發(fā)展的復(fù)雜過程以及尾翼裝

3、置在制退器內(nèi)的受力狀況；
　　(5)模擬出尾翼張開的全過程，得到了尾翼張開過程不同時(shí)刻的壓力云圖和單個(gè)翼片所受火藥氣體作用力的導(dǎo)轉(zhuǎn)力矩圖，并分析了在整個(gè)過程中各尾翼片的受力狀況、流場分布特征等。
　　結(jié)果表明：動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)能較好地模擬出帶尾翼裝置的膛口流場特性；應(yīng)用局部重構(gòu)法劃分動(dòng)網(wǎng)格可以很好的處理彈丸運(yùn)動(dòng)、尾翼張開等包含平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)相結(jié)合的物體運(yùn)動(dòng)情況；數(shù)值模擬結(jié)果對研究膛口流場特性，尾翼片的載荷分布、尾翼的張開運(yùn)動(dòng)及尾翼裝置