底凹结构减阻效应数值分析

作     者：李彪 王良明 杨志伟 LI Biao;WANG Liangming;YANG Zhiwei

作者机构：南京理工大学能源与动力工程学院南京210016 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2022年第48卷第4期

页      面：682-690页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 080104[工学-工程力学] 082603[工学-火炮、自动武器与弹药工程] 0826[工学-兵器科学与技术] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：减阻效应 底部流场 数值模拟 底凹弹丸 零升阻力系数 

摘      要：为研究弹丸底凹结构的减阻机理,使用三维定常CFD方法对M910弹丸的流场特性进行了数值模拟。给出了零升阻力系数随马赫数的变化规律,所得结果与实验数据符合很好。在此基础上,为M910弹丸引入底凹结构并进行数值模拟。对比了不同弹底结构的底部流场特性,对底凹结构减阻效应的产生机理进行了分析。结果表明:亚声速下,底凹结构在底凹腔体内引入了高压“死水区,并以“屈从的流体边界代替了原固体底面,从而改变了尾部涡街的形成位置、形状和强度,最终增大底部压力,减小弹丸阻力;跨声速下,由于尾部涡街远离弹丸底面,固体底面与流体边界面的作用相同,使得底凹不再具有减阻效果;超声速下,底凹结构的减阻机理与底排弹丸减阻机理类似,即底凹结构中的流体为弹丸底部回流区添加质量从而达到减阻作用。