膛口流场三维数值模拟及稳定装置气动力研究

发布时间：2023-03-04 12:24

　　本文通过计算流体力学FLUENT软件对膛口流场进行数值模拟仿真研究,主要研究内容有：对不含炮口制退器膛口流场的二维数值模拟,分别研究有无运动弹丸作用两种情况；对含炮口制退器膛口流场的三维数值模拟,分别研究有无运动弹丸作用两种情况：对含稳定装置的弹丸在带炮口制退器的膛口流场中的三维数值模拟。本文首先对考虑和忽略弹丸影响的膛口流场中的各种现象进行研究。在考虑弹丸作用的仿真计算中采用了动态分层技术的结构化动网格处理方法来模拟运动弹丸在膛口处的的运动情况。通过仿真模拟分析带与不带炮口制退器的膛口流场中的膛口冲击波的形成及发展过程,以及炮口制退器对膛口流场的主要影响。几种情况下由数值模拟得到的相关结论是下文稳定装置研究的基础。然后对含稳定装置的弹丸在带炮口制退器的膛口流场中进行分析研究。描述了尾翼装置与流场的相互影响以及该情况下带炮口制退器的膛口流场的形成及发展过程、炮口冲击波等复杂波系结构的性质；分析了复杂膛口流场中尾翼受力情况及其气动力特性。

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 炮口制退器国内外研究现状
        1.2.2 膛口流场国内外研究现状
        1.2.3 稳定装置国内外研究现状
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 膛口流场和计算流体力学的相关描述
    2.1 膛口流场形成及特性
        2.1.1 膛口初始流场
        2.1.2 火药气体流场
        2.1.3 膛口流场基本特性
    2.2 炮口制退器的描述及特点
        2.2.1 炮口制退器概述
        2.2.2 炮口制退器的分类及作用
        2.2.3 带炮口制退器的膛口流场特点
    2.3 计算流体力学数值计算方法
        2.3.1 计算流体力学控制方程
        2.3.2 湍流模型
        2.3.3 控制方程离散化的方法
    2.4 计算流体力学软件介绍
        2.4.1 计算流体力学简述
        2.4.2 GAMBIT简介
        2.4.3 FLUENT简介
        2.4.4 Pro/E软件简介
        2.4.5 自定义UDF函数
    2.5 弹丸的内弹道计算
        2.5.1 定常流的膛内气流参数变化规律
        2.5.2 非定常流的膛内气流参数变化规律
    2.6 本章小结
第3章 膛口流场的数值模拟
    3.1 网格生成技术
        3.1.1 结构化网格
        3.1.2 非结构化网格
        3.1.3 动网格技术
    3.2 初始条件
    3.3 物理模型及基本假设
        3.3.1 物理模型
        3.3.2 基本假设
    3.4 边界条件
    3.5 不带炮口制退器的膛口流场数值模拟
        3.5.1 忽略弹丸作用的膛口流场
        3.5.2 含弹丸作用的膛口流场
    3.6 带炮口制退器的膛口流场数值模拟
        3.6.1 忽略弹丸作用的三维膛口流场数值模拟
        3.6.2 含弹丸作用的三维膛口流场数值模拟
    3.8 本章小结
第4章 稳定装置在膛口流场中的气动力特性及其影响
    4.1 尾翼稳定装置结构分析
    4.2 尾翼稳定装置膛口流场数值模拟
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文和获得的科研成果
致谢



本文编号：3754286