本文針對全淹沒水下槍炮發(fā)射過程中存在的膛壓過高和初速過低等實(shí)際問題,提出了一種高效發(fā)射的新方法,即:將彈后燃燒室內(nèi)的部分燃?xì)庖龑?dǎo)到彈前沿身管壁面溝槽噴出,實(shí)時排開彈前水柱。以此為工程背景,開展了多股貼壁燃?xì)馍淞髟趫A柱型充液室中與液體工質(zhì)相互作用特性的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬,側(cè)重分析了噴孔面積、噴孔形狀、噴孔個數(shù)和噴射壓力變化對射流場特征參數(shù)分布規(guī)律的影響,力圖揭示多股貼壁燃?xì)馍淞鲄f(xié)同排水減阻的機(jī)理。主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）圓形燃?xì)馍淞骱途匦稳細(xì)馍淞鲾U(kuò)展特性的對比分析針對單股圓形燃?xì)馍淞骱途匦稳細(xì)馍淞髟趫A柱型充液室中的擴(kuò)展過程,建立了燃?xì)馍淞髟谝后w工質(zhì)中擴(kuò)展的非穩(wěn)態(tài)數(shù)理模型,并進(jìn)行了數(shù)值模擬。獲得了圓形射流場和矩形射流場中的兩相組分、靜壓、靜溫和速度的時空分布規(guī)律以及渦旋的演化特性。結(jié)果表明:相同噴射壓力和噴孔面積條件下,矩形射流由于存在高度尖銳的邊角而引起角落不穩(wěn)定性,強(qiáng)化了氣液間湍流摻混,弱化了射流的軸向湍動能,使得在整個射流擴(kuò)展過程中,矩形射流頭部軸向位移均小于圓形射流。同時,矩形燃?xì)馍淞髟谑芟抟后w工質(zhì)中擴(kuò)展,依然遵循矩形射流的軸向轉(zhuǎn)換機(jī)制。（2）多股貼壁燃?xì)馍淞髟趫A柱型充液室中... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１計算區(qū)域和網(wǎng)格劃分??

出現(xiàn)回?fù)衄F(xiàn)象，圖中用箭頭標(biāo)識出。在戶２．０ｍｓ時刻，噴嘴下游流場再次出現(xiàn)鼓脹現(xiàn)象，??為下次回?fù)衄F(xiàn)象積聚能量。此時射流頭部還出現(xiàn)分叉，這些在實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計算中都可以??觀察到。同時，由圖２．２（ｂ）可見，高溫燃?xì)馍淞髟谝后w工質(zhì)內(nèi)擴(kuò)展，氣液間湍流摻混劇??烈，大量液體工質(zhì)通過卷吸作用進(jìn)入Ｔａｙｌｏｒ空腔內(nèi)部，這是實(shí)驗(yàn)過程所不能觀測到的。??通過對比發(fā)現(xiàn)，由燃?xì)馍淞鞑环�(wěn)定性引起的鼓脹和回?fù)舻忍卣鳜F(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)觀測和數(shù)值計??算結(jié)果中都能較好的捕捉到，且吻合度較高。??ｔａｍｐ－．?ＩＢ?＾９１??＜－??一＾?？－??■?＊ｉｍｉ?ｋ譬？？?．ｍｉ?■??／＝０．５ｍｓ?／＝?１．０ｍｓ?戶?１．５ｍｓ?／＝２．０ｍｓ??（ａ）

屬于典型小寬聞比矩形射流。??２．４．１三維兩相組分分布??圖２．４為矩形燃?xì)馍淞鲾U(kuò)展過程中三維兩相組分分布云圖。由圖可見，高溫燃?xì)饨?jīng)??過矩形噴孔進(jìn)入圓柱型充液室后迅速膨脹為泡狀結(jié)構(gòu)，其ｈ部呈■球形，而底部出現(xiàn)徑??向擴(kuò)展帶，呈長短軸交叉結(jié)構(gòu)。隨著時間推移，矩形射流底部徑向擴(kuò)展更加顯著，在??／＝ｌ．５ｍｓ吋刻射流徑向擴(kuò)展到達(dá)充液室壁面，這使得中心燃?xì)馍淞髋c充液室壁面間殘存??液體工質(zhì)減少，周圍液體工質(zhì)對燃?xì)馔ǖ赖淖铚饔么蠓葴p弱。矩形射流在徑向擴(kuò)展??１??／＝０．５ｍｓ?戶?１．０ｍｓ?／＝?１．５ｍｓ?／＝２．０ｍｓ??圖２．４矩形燃?xì)馍淞魅S兩相組分分布云圖??１７??


本文編號：3354630