【摘要】：大深度發(fā)射是水中兵器發(fā)射系統(tǒng)發(fā)展的基本趨勢之一。大深度假海試驗(yàn)設(shè)施作為XXX重大試驗(yàn)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,可為水下多種武器發(fā)射試驗(yàn)提供大深度模擬水深的試驗(yàn)環(huán)境,可利用其進(jìn)行諸多魚雷發(fā)射裝置研發(fā)過程中必不可少的相關(guān)試驗(yàn)研究,對實(shí)現(xiàn)水中兵器發(fā)射系統(tǒng)大深度發(fā)射起著至關(guān)重要的作用。本文以假海試驗(yàn)設(shè)施上的空氣渦輪泵發(fā)射裝置為例,對其發(fā)射試驗(yàn)過程中的內(nèi)流場進(jìn)行了相關(guān)研究,主要完成了以下幾方面的工作:1.對基于假海的魚雷發(fā)射內(nèi)流場進(jìn)行了研究。本文對大深度假海試驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行了相應(yīng)簡化,建立了非定常條件下粘性、不可壓、三維兩相流的發(fā)射內(nèi)流場計(jì)算模型,運(yùn)用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),通過FLUENT軟件對假海魚雷發(fā)射試驗(yàn)全過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。給出了發(fā)射過程中典型時(shí)刻假海筒體內(nèi)的壓力、速度、兩相流分布云圖,從圖中可以看出魚雷運(yùn)動(dòng)過程中流場的動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢,同時(shí)對各個(gè)時(shí)刻的流場特點(diǎn)進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果可為假海筒體內(nèi)壓力傳感器的布局以及連續(xù)發(fā)射試驗(yàn)設(shè)計(jì)等提供參考,同時(shí)驗(yàn)證了假海筒體內(nèi)空氣對發(fā)射過程中流場波動(dòng)的緩沖作用。2.對假海和潛艇魚雷發(fā)射過程進(jìn)行了對比分析。本文針對潛艇進(jìn)行魚雷水下發(fā)射的問題,建立了魚雷水下發(fā)射內(nèi)流場模型,運(yùn)用FLUENT軟件對魚雷的發(fā)射過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。根據(jù)仿真結(jié)果顯示,假海和潛艇上魚雷發(fā)射過程中的流場特點(diǎn)基本一致。文中將魚雷視作流場中的普通流質(zhì),由兩次仿真結(jié)果分別提取了魚雷發(fā)射過程中假海和潛艇魚雷發(fā)射系統(tǒng)的流道損失系數(shù),其中假海魚雷發(fā)射系統(tǒng)明顯比潛艇魚雷發(fā)射系統(tǒng)的流道損失系數(shù)大,該結(jié)果解釋了假海試驗(yàn)中在相同的發(fā)射能量注入狀態(tài)下,魚雷出管速度低于實(shí)航狀態(tài)下的魚雷出管速度。將結(jié)果與無雷狀態(tài)下兩個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的流道損失系數(shù)進(jìn)行了對比,對比結(jié)果表明兩個(gè)發(fā)射系統(tǒng)在發(fā)射過程中和無雷狀態(tài)下的流道損失系數(shù)非常一致,驗(yàn)證了文中流道損失系數(shù)提取方法的可行性,為發(fā)射系統(tǒng)流道損失系數(shù)的確定提供了參考。根據(jù)得到的兩個(gè)損失系數(shù)可為后續(xù)工作如尋求能量損失和速度差異之間的關(guān)系、創(chuàng)建一種更準(zhǔn)確地預(yù)估湖試或海試中魚雷出管速度的方法等進(jìn)一步的研究作鋪墊。
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TJ630.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2645713