兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (12): 4383-4394.doi: 10.12382/bgxb.2023.1041
收稿日期:
2023-10-24
上线日期:
2024-12-30
通讯作者:
BAI Wenbin, YU Yonggang*(), ZHANG Xinwei
Received:
2023-10-24
Online:
2024-12-30
摘要:
为研究水下火炮采用气幕式发射条件下的膛口流场演化特性,建立气幕式发射二维非稳态膛口两相流模型,并验证模型的正确性,随后对30mm滑膛式火炮气幕式发射的膛口初始射流流场及燃气射流流场进行数值模拟。计算结果表明:在弹丸推动作用下,弹前气幕向膛外扩展形成初始射流;初始射流先在膛口附近形成两道斜入射激波,并在中心轴线处发生正规反射,随着气幕内环境压力的衰减,两道入射激波又在近轴线区域发生非正规反射,形成初始射流瓶状激波结构;初始射流马赫盘位置基本保持不变,直径随时间呈线性增长,弹丸出膛后,火药燃气迅速向弹丸侧前方扩展,并快速吞噬初始射流马赫盘,在t=210μs时,入射激波首先在弹底壁面发生非正规反射,随后在靠近轴线处又发生两次非正规反射,形成双三波点的瓶状激波结构,燃气射流马赫盘轴向位移随时间呈指数衰减规律,直径呈现增长-突增-稳定的趋势。
中图分类号:
柏雯斌, 余永刚, 张欣尉. 水下火炮气幕式发射膛口流场演化特性的数值分析[J]. 兵工学报, 2024, 45(12): 4383-4394.
BAI Wenbin, YU Yonggang, ZHANG Xinwei. Numerical Analysis of Muzzle Flow Field Characteristics of Underwater Gun Using Gas Curtain Launch[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(12): 4383-4394.
图3 模拟发射过程中气液分布计算结果(右)与试验结果(左)对比
Fig.3 Comparison of the calculated (right) and experimental (left) results of gas-liquid distribution during simulated launch
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