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带推力矢量喷管导弹水下发射的流动数值模拟

船舶力学 2008年第6期12卷 845-857页

作者：程用胜刘桦邓康耀上海交通大学上海200240

提出了一种带推力矢量喷管导弹水下发射的三维流体动力数值模拟方法。三维气流场计算基于贴体坐标下欧拉方程,采用 NND 方法进行数值离散。三维水流场则采用基于势流理论的Hess-Smith面元法。运用混合的欧拉—拉格朗日方法跟踪气、水界... 详细信息

提出了一种带推力矢量喷管导弹水下发射的三维流体动力数值模拟方法。三维气流场计算基于贴体坐标下欧拉方程,采用 NND 方法进行数值离散。三维水流场则采用基于势流理论的Hess-Smith面元法。运用混合的欧拉—拉格朗日方法跟踪气、水界面的变化。水流场和气流场的耦合计算通过水气界面处压力和法向速度连续的匹配条件来实现。通过数值实验,研究了燃气泡的三维特征和喷管摆角对流体动力载荷的影响。

关键词：燃气泡三维水下发射激波喷管

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水下火炮燃气后效流场特性研究

装备环境工程 2022年第5期19卷 14-20页

作者：祁晓斌李瑞杰范平顾宇涛苗圃王瑞西北机电工程研究所陕西咸阳712099

目的研究水下火炮发射过程中炮口燃气后效及其对高速射弹超空化流场的影响。方法基于CFD软件FLUENT,运用UDF和动网格技术,考虑空化效应,建立水下火炮发射炮口燃气后效多相流数值计算模型。针对1m水深条件下水下火炮发射炮口后效期运动... 详细信息

目的研究水下火炮发射过程中炮口燃气后效及其对高速射弹超空化流场的影响。方法基于CFD软件FLUENT,运用UDF和动网格技术,考虑空化效应,建立水下火炮发射炮口燃气后效多相流数值计算模型。针对1m水深条件下水下火炮发射炮口后效期运动过程进行数值模拟,获得了炮口气泡发展特性、压力脉动规律,分析炮口气泡对高速射弹空泡发展的影响。结果炮口气泡经历了膨胀、收缩、拉断等发展历程,在发展初期能够加速射弹运动。射流中心处的压力特性最为复杂,随着远离射流中心,脉动幅值减小。高速射弹入水初期迅速形成超空泡,随后燃气泡与空泡发展融合,高压燃气进入形成的气汽混合空腔,抑制了空化的发展,运动5倍弹长后,形成闭合空泡。对比火炮水下发射实验验证了仿真模型的准确性,空泡结果与实验一致性较好。结论水下发射炮口流场复杂,影响高速射弹空泡的发展,同时还会使得火炮平台承受高载荷冲击的威胁,需要采取炮口降载措施。

关键词：超空泡射弹水下发射火炮燃气泡空化特性压力脉动

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喷管不同摆角对水下发射导弹受力的影响

水动力学研究与进展（A辑） 2007年第1期22卷 83-92页

作者：程用胜刘桦上海交通大学工程力学系上海200240

论文研究了带摆喷管推力矢量控制系统的导弹水下垂直发射时,不同喷管摆角对三维水气流场的非定常发展变化过程及对导弹受力的影响。采用燃气泡物理模型,通过水气流场的耦合计算研究燃气与水的相互作用,运用欧拉-拉格朗日和时间步进的方... 详细信息

论文研究了带摆喷管推力矢量控制系统的导弹水下垂直发射时,不同喷管摆角对三维水气流场的非定常发展变化过程及对导弹受力的影响。采用燃气泡物理模型,通过水气流场的耦合计算研究燃气与水的相互作用,运用欧拉-拉格朗日和时间步进的方法跟踪燃气泡自由面。以三维欧拉方程为控制方程对喷管和燃气泡内的三维气流场进行数值计算,根据燃气泡不断运动变化的交界面生成贴体动网格,在贴体坐标系下采用无波动、无自由参数、耗散的差分格式(NND差分格式)数值求解三维气流场。采用势流理论,以拉普拉斯方程为控制方程,利用三维Hess-Smith方法数值求解了导弹与燃气泡周围的三维水流场。给出了不同时刻泡形的变化,气流场内马赫数、压力的演变规律,导弹受力及力矩。通过多个工况的对比计算,研究了喷管摆角对导弹受力及水气流场的影响。

关键词：燃气泡三维 Hess-Smith方法喷管 NND 导弹水下发射激波

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一筒多航行体水下连续发射数值仿真研究

现代防御技术 2024年

作者：杜喜昭钱小川陈泽平杜凯育施瑶祁晓斌西安外事学院西北工业大学航海学院西北机电工程研究所

一筒多航行体水下连续垂直发射的过程中，内置发射邻筒之间溢出的燃气与水交互形成复杂形态燃气泡，而燃气泡的膨胀-收缩特性会对水下连续发射流场产生影响。为了研究航行体连续发射过程中筒口压力场及其对弹体流体载荷特性影响变化规... 详细信息

一筒多航行体水下连续垂直发射的过程中，内置发射邻筒之间溢出的燃气与水交互形成复杂形态燃气泡，而燃气泡的膨胀-收缩特性会对水下连续发射流场产生影响。为了研究航行体连续发射过程中筒口压力场及其对弹体流体载荷特性影响变化规律，利用VOF多相流模型和用户自定义函数控制的动网格技术，取发射间隔为2s，两发航行体连续发射过程进行数值模拟。仿真结果表明，首发航行体离筒后，经历1s时间历程，筒口压力场的脉动明显减弱，次发航行体离筒后，筒口流场呈现明显的非对称分布；首发航行体离筒形成的筒口气泡为后续航行体发射通道上创造气幕环境，使得次发航行体轴向载荷Fx减小，以及对筒口的相邻设备亦起到了降载效果，但筒口气泡的不对称发展导致了航行受到的偏转力与偏转力矩出现剧烈震荡，从而将影响航行体初始弹道。该研究结果可以为一筒多航行体水下发射方案论证提供参考。

关键词：水下连续发射燃气泡筒口压力场载荷特性气幕降载数值仿真

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氢气微型实验新方法

平顶山学院学报 1998年第4期15卷 55-58页

作者：尚桂花赵元芳张岩平顶山师专化学系 4677002 平顶山市环保学校环保专业 467000

我们设计这套实验装置，采用集气、贮气一-体，操作方便，能准确量取一定体积的气体，现象明显，造价低廉。用1.5g锌粒与8ml稀硫酸反应，所产生的气体可供25组学生做氢气性质系列实验用。现将本方法总结于后和同行们共研。

关键词：微型实验氢气燃烧注射器爆鸣实验爆炸极限氢气还原氧化铜贮气瓶师专化学实验装置燃气泡

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发射参数对航行体水下运动的影响研究

发射参数对航行体水下运动的影响研究

第十三届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会

作者：宫兆新曹嘉怡鲁传敬李杰上海交通大学工程力学系水动力学教育部重点实验室

航行体水下发射过程包括出筒、水中航行和出水三个阶段。本研究利用数值模拟方法研究发射过程中发射参数对航行体运动的影响。数值计算采用轴对称数学模型。运用VOF多项流模型和标准k-epsilon湍流模型,并选择合适的动网格方法来实现水... 详细信息

航行体水下发射过程包括出筒、水中航行和出水三个阶段。本研究利用数值模拟方法研究发射过程中发射参数对航行体运动的影响。数值计算采用轴对称数学模型。运用VOF多项流模型和标准k-epsilon湍流模型,并选择合适的动网格方法来实现水下航行体与多项流场的耦合数值求解。研究的发射参数包括发射速度、发射水深和发射压强。给出了航行体侧壁的通气空泡和底部燃气尾泡的演化过程。对于每一种发射参数列出了弹体运动轨迹。研究结果表明通气空泡和燃气尾泡的形状以及弹体运动轨迹会受到发射参数的影响。

关键词：水下航行体垂直发射通气空泡燃气泡

来源： cnki会议评论

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航行体垂直发射参数的影响研究

航行体垂直发射参数的影响研究

第八届全国流体力学学术会议

作者：宫兆新鲁传敬曹嘉怡李杰上海交通大学工程力学系水动力学教育部重点实验室

航行体水下发射过程包括出筒、水中航行和出水3个阶段。利用数值模拟方法研究发射过程中发射参数对航行体运动的影响。数值计算采用轴对称数学模型。运用VOF多项流模型和标准k-ε湍流模型,并选择合适的动网格方法来实现水下航行体与多... 详细信息

航行体水下发射过程包括出筒、水中航行和出水3个阶段。利用数值模拟方法研究发射过程中发射参数对航行体运动的影响。数值计算采用轴对称数学模型。运用VOF多项流模型和标准k-ε湍流模型,并选择合适的动网格方法来实现水下航行体与多项流场的耦合数值求解。研究的发射参数包括发射速度、发射水深和发射压强。给出了航行体侧壁的通气空泡和底部燃气尾泡的演化过程。对于每一种发射参数列出了弹体运动轨迹。研究结果表明通气空泡和燃气尾泡的形状以及弹体运动轨迹会受到发射参数的影响。

关键词：水下航行体垂直发射通气空泡燃气泡

来源： cnki会议评论

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水下点火气液两相流数值计算研究

水下点火气液两相流数值计算研究

第十一届全国流体力学学术会议

作者：陈伟时素果张志曈张军南京航空航天大学航空学院非定常空气动力学与流动控制工业和信息化部重点实验室北京机电工程研究所

导弹水下发射具有高隐蔽性和高机动性等特点,但是在水下点火瞬间喷管燃气射流的物理过程极其复杂。喷入水中的燃气会形成燃气泡并快速膨胀,气流中会出现复杂波系的动态传播,在这个过程中涉及可压和不可压项的非稳态两相流动。本文使用Le... 详细信息

导弹水下发射具有高隐蔽性和高机动性等特点,但是在水下点火瞬间喷管燃气射流的物理过程极其复杂。喷入水中的燃气会形成燃气泡并快速膨胀,气流中会出现复杂波系的动态传播,在这个过程中涉及可压和不可压项的非稳态两相流动。本文使用Level-set方法,对固体火箭发动机水下点火过程的气液两相流场进行了瞬态数值求解,对燃气泡的发展过程、喷管中燃气的流动过程等进行了分析,流动控制方程采用的是欧拉方程。通过求解Level-set方程来捕捉气液界面,界面的位置由Level-set方程的零等值线来表示。流动控制方程和Level-set方程都用有限体积法求解。控制体的面通量用AUSM+up方法求解,Level-set通量采用Lax-Friedchs方法求解,运用FMM方法进行Level-set重新初始化,通过窄带方法来减少程序的运算量,并用虚拟流体方法来处理界面。采用Runge-Kutta显式时间推进,时间和空间都用二阶精度。

关键词：水下点火 Level-set方法燃气射流燃气泡

来源： cnki会议评论

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上海交通大学工程力学系科研近况报道

力学进展 1997年第2期 144-144页

作者：姜楫上海交通大学工程力学系

上海交通大学工程力学系科研近况报道姜楫上海交通大学工程力学系，上海２０００３０上海交通大学工程力学系设有工程力学专业本科，固体力学、流体力学和一般力学三个博士点和硕士点，以及力学博士后流动站．１９９１年以来出版专著１... 详细信息

上海交通大学工程力学系科研近况报道姜楫上海交通大学工程力学系，上海２０００３０上海交通大学工程力学系设有工程力学专业本科，固体力学、流体力学和一般力学三个博士点和硕士点，以及力学博士后流动站．１９９１年以来出版专著１０部：《分析动力学》、《理论力学》...

关键词：上海交通大学交通部第一交通大学工程力学系分析动力学分析力学燃气泡近况《理论力学》