超空泡減阻技術(shù)是近年來(lái)備受關(guān)注的一種水下武器減阻技術(shù),采用該技術(shù)設(shè)計(jì)的高速超空泡射彈主要應(yīng)用于反魚雷和反水雷作戰(zhàn)系統(tǒng)。高速射彈在水下并聯(lián)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,不僅會(huì)出現(xiàn)穿越氣水界面、空化、湍動(dòng)等復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象,形成由氣、汽、液介質(zhì)共同組成的復(fù)雜多相流場(chǎng),而且還存在多彈體相互擾動(dòng)及流場(chǎng)與運(yùn)動(dòng)的耦合作用,是一類典型的動(dòng)態(tài)流固耦合相互作用問(wèn)題,開展相關(guān)研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)高速射彈在水下并聯(lián)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的多相流場(chǎng)和彈道特性開展了深入研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:基于RANS方程,引入VOF多相流模型描述氣水界面,引入空化質(zhì)量輸運(yùn)方程描述空化現(xiàn)象,采用重疊網(wǎng)格方法和六自由度運(yùn)動(dòng)模型描述流場(chǎng)與運(yùn)動(dòng)的耦合作用,建立了可適用于水下并聯(lián)運(yùn)動(dòng)過(guò)程多相流及射彈流體動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算的數(shù)值模擬方法,并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了數(shù)值模擬方法的有效性。采用基于氣體動(dòng)力的高速射彈水下并聯(lián)運(yùn)動(dòng)發(fā)射裝置,開展了高速射彈水下并聯(lián)運(yùn)動(dòng)的自由飛行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)高速攝像測(cè)量獲得了高速射彈水下并聯(lián)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的圖像數(shù)據(jù),并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得了射彈運(yùn)動(dòng)速度、軌跡和姿態(tài)的時(shí)變歷程。給出了高速射彈同步及... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

超空化射彈形態(tài)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文原理是超空泡射彈和超空泡魚雷的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，兩者的不同之是自帶發(fā)動(dòng)機(jī)，而超空泡射彈只依靠自身的剩余動(dòng)能和攜帶。超空泡魚雷示意圖以及水下超空泡射彈如圖 1-2 所示。超現(xiàn)有效地改變了傳統(tǒng)滅雷系統(tǒng)效率低下的境況，使艦艇能夠而提高安全性，為艦艇提供有效的防御能力[8]。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文經(jīng)驗(yàn)公式，其速度跨度從低速、亞音速、跨音速到超音速。圖 1-3 所示為頭圓盤空化器形成的超空泡[13]。圖 1-3 圓盤空化器形成的自然超空泡[13]Kirschner I. N 和 Hrubes J. D 等人[14][15]（1998,2001）利用美國(guó)的高速水適應(yīng)彈藥系統(tǒng)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)的研究了在亞音速、跨音速、超音段不同速度下超空泡射彈空泡形態(tài)。使用的 30mm 射彈彈藥如圖 1-4 所示水以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空泡輪廓等照片如圖 1-6 和圖 1-7 所示。當(dāng)速度大于音，捕捉到的激波現(xiàn)象如圖 1-8 所示

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高速射彈非定常運(yùn)動(dòng)多相流場(chǎng)與彈道特性研究[D]. 趙成功.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]高速射彈入水過(guò)程多相流場(chǎng)特性研究[D]. 馬慶鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]超空泡射彈尾拍運(yùn)動(dòng)多相流場(chǎng)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 何乾坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
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