兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (5): 240408-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0408
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收稿日期:
2024-05-24
上线日期:
2025-05-07
通讯作者:
基金资助:
Received:
2024-05-24
Online:
2025-05-07
摘要:
超空泡射弹出水过程往往会因为发射扰动、横流、波浪等情况出现攻角,影响射弹运动轨迹,对射弹成功出水造成干扰。基于流体体积多相流模型和移动计算域方法,建立超空泡射弹带攻角出水数值计算模型,对不同攻角、速度的射弹出水过程进行仿真。计算结果表明:水中运动阶段射弹存在较小攻角时对空泡形态影响很小,攻角继续增大时射弹肩部和尾部出现沾湿,肩部沾湿产生的二次空泡可能会重新包裹尾部,并导致空泡在迎流侧径向分布更长、不对称明显,空泡在射弹穿透液面后存在扩张趋势。射弹在运动初期表面压力较高,随着空泡的生成高压区域迅速减小,后续运动中会由于局部沾湿、液面附近空泡闭合以及与液面飞溅碰撞而出现局部高压。局部高压多出现在迎流侧,导致该侧压力大于背流侧,射弹出现侧向力和偏航力矩,使射弹的运动轨迹和姿态改变以及攻角减小,初始攻角越大对射弹运动中的攻角、偏航角变化和运动轨迹的影响越明显。当射弹处于5°攻角且速度持续增大时,速度对空泡形态、射弹运动轨迹和偏航角的影响减弱。
中图分类号:
李赫, 王旭, 吕续舰. 攻角对超空泡射弹出水流动特性的影响[J]. 兵工学报, 2025, 46(5): 240408-.
LI He, WANG Xu, LÜ Xujian. Influence of Angle of Attack on the Hydrodynamic Characteristics of Supercavitating Projectile in Water-exit Process[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(5): 240408-.
工况 | 初始攻角/(°) | 初始速度/(m·s-1) |
---|---|---|
1 | 0 | 200 |
2 | 1 | 200 |
3 | 3 | 200 |
4 | 5 | 200 |
5 | 5 | 100 |
6 | 5 | 300 |
表1 计算工况
Table 1 Calculational cases
工况 | 初始攻角/(°) | 初始速度/(m·s-1) |
---|---|---|
1 | 0 | 200 |
2 | 1 | 200 |
3 | 3 | 200 |
4 | 5 | 200 |
5 | 5 | 100 |
6 | 5 | 300 |
图8 不同攻角下射弹运动初期空泡演化和流场速度分布
Fig.8 Cavity evolution and flow field velocity distribution at the initial stage of projectile motion at different angles of attack
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