射弹跨声速入水初期阶段多相流场特性数值研究

论文摘要

为研究射弹跨声速入水初期阶段的多相流场特性,在考虑气、汽、液三相流体可压缩性的情况下对入水过程进行数值模拟。其中水的状态方程采用温度修正的Tait方程,空气与水蒸汽则认为是理想气体。将计算得到的阻力系数及空泡形态与试验及理论公式进行对比,验证数值方法的正确性。基于该方法对入水初期流场发展、流体可压缩性的影响以及入水高度的影响进行分析。结果表明:射弹以跨声速运动时会在头部产生弓形激波,随着入水的深入激波斜角逐渐减小;当射弹运动至原本未扰动的自由液面高度时,并未接触到水面而是使自由液面产生了凹陷;当入水高度较小时,入水撞击阶段发生较晚且入水拍击压力较大,当入水高度大于10 mm时入水高度对流场结构的影响很小。

论文目录

• 1 数值计算方法
•   1.1 连续性方程与动量方程
•   1.2 湍流模型
•   1.3 空化模型
•   1.4 能量方程
•   1.5 状态方程
• 2 数值方法验证
•   2.1 阻力系数验证
•   2.2 空泡形态验证
•     （1） 近似计算方法
•     （2） 细长体理论
• 3 结果分析
•   3.1 入水初期流场发展分析
•   3.2 流体可压缩性的影响分析
•   3.3 入水高度的影响分析
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈晨,魏英杰,王聪,毕殿方

关键词: 跨声速,入水,可压缩性,入水高度,数值模拟

来源: 振动与冲击 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 哈尔滨工业大学航天学院

基金: 国家自然科学基金(11672094),黑龙江省自然科学基金(A201409)

分类号: O35

DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.06.007

页码: 46-53+61

总页数: 9

文件大小: 2398K

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