超大口徑平衡炮膛口流場(chǎng)數(shù)值仿真及特性分析.pdf

1、槍炮發(fā)射過(guò)程中，高溫、高壓火藥燃?xì)獬鎏藕笱杆倥蛎洸⑿纬闪藦?fù)雜的膛口流場(chǎng)，產(chǎn)生一系列危害的現(xiàn)象，例如膛口沖擊波、膛口焰以及氣流對(duì)彈丸運(yùn)動(dòng)的干擾等。本文基于有限體積法，采用二維軸對(duì)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型并結(jié)合動(dòng)網(wǎng)格分層技術(shù)，以超大口徑、大質(zhì)量的480mm平衡炮為例建立了膛口流場(chǎng)模型，利用二維軸對(duì)稱(chēng)氣體動(dòng)力學(xué)模型來(lái)計(jì)算初始流場(chǎng)以及火藥燃?xì)庵髁鲌?chǎng)。闡述了膛口流場(chǎng)的流動(dòng)特性，分析了不同試驗(yàn)狀態(tài)對(duì)膛口流動(dòng)特性的影響。并參加了相關(guān)的超大口徑平衡炮射擊試

2、驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理工作，基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證本文計(jì)算方法以及計(jì)算模型的可行性以及準(zhǔn)確度。
　　本文主要包含以下幾個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容:
　　1、參加相關(guān)的超大口徑平衡炮射擊試驗(yàn)，完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析工作。
　　2、以超大口徑平衡炮為發(fā)射平臺(tái)，建立從火炮點(diǎn)火開(kāi)始到彈丸飛離膛口過(guò)程的內(nèi)彈道數(shù)值計(jì)算，對(duì)超大口徑火炮的內(nèi)彈道過(guò)程通過(guò)四階龍格庫(kù)塔法建立經(jīng)典內(nèi)彈道模型，得到并分析彈丸運(yùn)動(dòng)軌跡的變化規(guī)律以及膛壓的變化。并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證了

3、數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　3、火炮膛口氣流氣動(dòng)力模型分析和建立，根據(jù)發(fā)射機(jī)理，建立基于內(nèi)彈道過(guò)程的膛口流場(chǎng)計(jì)算數(shù)學(xué)模型;其中包含數(shù)值計(jì)算方法的研究，包括控制方程的建立，湍流模型的選擇，網(wǎng)格劃分方法，利用Fluent軟件進(jìn)行二維膛口流場(chǎng)計(jì)算。
　　4、超大口徑火炮的膛口流場(chǎng)的數(shù)值模擬，分析不同裝藥量及彈丸質(zhì)量導(dǎo)致的不同炮口初速對(duì)膛口流場(chǎng)特性的影響;并分析超大口徑火炮的初始流場(chǎng)在不同情況下對(duì)膛口流場(chǎng)的影響程度。數(shù)值模擬流場(chǎng)與試驗(yàn)中