隨著現(xiàn)代多管速射防空艦炮技術(shù)的發(fā)展,彈丸出炮口速度大大增加,導(dǎo)致了彈丸飛行過程較大的壓差阻力,減小了彈丸群的飛行速度和有效射程。而如何減小高速速射彈丸群在飛行過程中的阻力從而增大彈丸群射程,對工程設(shè)計具有重要的參考意義。本文即針對高速速射彈丸頭部加裝氣動撐桿的減阻方案展開研究,基于求解雷諾平均N-S方程自編程序?qū)椡柙诓煌w行條件下開展大量數(shù)值仿真模擬。對于單彈丸模型分析了在四種撐桿長度、三種撐桿頭部構(gòu)型和四種來流迎角下的流場結(jié)構(gòu)以及對氣動撐桿減阻效率的影響;對彈丸群狀態(tài),則是在選定的氣動撐桿構(gòu)型下,分析了五種并聯(lián)間距的齊射彈丸和七種串聯(lián)間距的序射彈丸的流場結(jié)構(gòu),總結(jié)了在不同串、并聯(lián)間距下彈丸群的流場特性及阻力分布特點,以此為基礎(chǔ)提出了合理的彈丸群氣動減阻設(shè)計方案。最后針對高溫化學(xué)非平衡效應(yīng)對單彈丸及并聯(lián)齊射彈丸阻力系數(shù)及減阻效果的影響進(jìn)行了討論。研究結(jié)果表明,對于單彈丸,不同頭部構(gòu)型的氣動撐桿減阻效果不盡相同,而在一定范圍內(nèi)隨著氣動撐桿長度的增加減阻效果愈來愈明顯;對于彈丸群狀態(tài),氣動撐桿的減阻效率還與彈丸串并聯(lián)間距相關(guān),對于特定幾何構(gòu)型的氣動撐桿,存在合理的串并聯(lián)間距使得總阻力系數(shù)... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的
    1.2 高速速射武器系統(tǒng)發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 研究概況
    1.3 氣動撐桿減阻方法的提出與發(fā)展
    1.4 論文研究內(nèi)容
        1.4.1 論文工作安排
        1.4.2 論文創(chuàng)新點以及研究特色
第二章N-S方程數(shù)值解法以及網(wǎng)格技術(shù)
    2.1 引言
    2.2 N-S方程數(shù)值解法
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 空間離散
        2.2.3 時間離散
        2.2.4 邊界條件
        2.2.5 加速收斂措施
        2.2.6 湍流模型
    2.3 程序可靠性驗證
        2.3.1 典型算例驗證
        2.3.2 彈丸算例驗證
    2.4 網(wǎng)格技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 單彈丸氣動特性分析以及減阻方案設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 無氣動撐桿彈丸流場特性計算分析
        3.2.1 彈丸模型及計算網(wǎng)格
        3.2.2 計算網(wǎng)格無關(guān)性驗證
        3.2.3 計算格式與湍流模型的影響
        3.2.4 馬赫數(shù)的影響
    3.3 帶撐桿構(gòu)型彈丸氣動特性計算分析
        3.3.1 氣動撐桿頭部構(gòu)型影響
        3.3.2 氣動撐桿長度影響
        3.3.3 有迎角情況的討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高速速射彈丸群氣動特性分析以及減阻方案設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 并聯(lián)齊射狀態(tài)
        4.2.1 無氣動撐桿并聯(lián)狀態(tài)計算結(jié)果
        4.2.2 無氣動撐桿并聯(lián)狀態(tài)結(jié)果分析
        4.2.3 加裝氣動撐桿并聯(lián)狀態(tài)計算結(jié)果
        4.2.4 加裝氣動撐桿并聯(lián)狀態(tài)結(jié)果分析
    4.3 串聯(lián)序射狀態(tài)
        4.3.1 無氣動撐桿串聯(lián)狀態(tài)計算結(jié)果
        4.3.2 無氣動撐桿串聯(lián)狀態(tài)結(jié)果分析
        4.3.3 加裝氣動撐桿串聯(lián)狀態(tài)計算結(jié)果
        4.3.4 帶氣動撐桿的串聯(lián)狀態(tài)結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 化學(xué)反應(yīng)對氣動減阻效果的影響
    5.1 引言
    5.2 化學(xué)反應(yīng)模型
    5.3 化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)對計算結(jié)果的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]帶減阻桿的高超聲速彈丸氣動特性研究[J]. 彭磊,王棟,許朋,卓長飛.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(09)
[2]國外艦炮武器系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展研究[J]. 劉楊,胡江.  艦船電子工程. 2013(08)
[3]國外近程反導(dǎo)艦炮武器系統(tǒng)的發(fā)展研究[J]. 胡江,王龍濤,王連柱.  飛航導(dǎo)彈. 2012(04)
[4]金屬風(fēng)暴武器技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 李書甫,常衛(wèi)偉,殷利.  艦船科學(xué)技術(shù). 2012(03)
[5]帶減阻桿高超聲速飛行器外形氣動特性研究[J]. 姜維,楊云軍,陳河梧.  實驗流體力學(xué). 2011(06)
[6]CFD模擬方法的發(fā)展成就與展望[J]. 閻超,于劍,徐晶磊,范晶晶,高瑞澤,姜振華.  力學(xué)進(jìn)展. 2011(05)
[7]高超聲速外形減阻方案及數(shù)值模擬[J]. 徐劍.  江蘇航空. 2009(S1)
[8]金屬風(fēng)暴武器系統(tǒng)反導(dǎo)命中模型研究[J]. 周俊,汪德虎,孫東彥.  火力與指揮控制. 2009(S1)
[9]CTVD算法在金屬風(fēng)暴武器內(nèi)彈道中的應(yīng)用[J]. 倪志軍,周克棟,赫雷,袁光林.  彈道學(xué)報. 2008(03)
[10]非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格高超聲速化學(xué)非平衡MHD流場數(shù)值模擬[J]. 潘勇,王江峰,伍貽兆.  航空學(xué)報. 2008(04)

碩士論文
[1]金屬風(fēng)暴武器膛口流場仿真分析[D]. 馬超.中北大學(xué) 2015
[2]高射速武器膛口流場分析與仿真技術(shù)研究[D]. 方舉鵬.中北大學(xué) 2012
[3]超高射頻武器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及數(shù)值計算[D]. 楊毓平.南京理工大學(xué) 2010
[4]高超聲速外形減阻方案與數(shù)值模擬[D]. 徐劍.南京航空航天大學(xué) 2009
[5]超高射頻火炮點火控制裝置設(shè)計及內(nèi)彈道過程仿真[D]. 李文彬.南京理工大學(xué) 2005
[6]串聯(lián)預(yù)裝填多體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理及控制理論研究[D]. 赫雷.南京理工大學(xué) 2003



本文編號：3192272