為了研究不同間距并列射彈對(duì)射彈的流體動(dòng)力特性和彈道特性的影響,文中基于流體體積函數(shù)（VOF）多相流模型,采用多重參考系和動(dòng)網(wǎng)格及移動(dòng)計(jì)算域技術(shù),建立射彈入水仿真模型,對(duì)單射彈和并列射彈的入水自由減速過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真。結(jié)果表明:并列發(fā)射工況下,射彈受到側(cè)向力,有攻角航行時(shí)空泡形態(tài)發(fā)生明顯偏移,射彈更容易穿刺空泡,并且并列間距越小,穿刺距離越長(zhǎng);并列射彈的阻力系數(shù)明顯高于單發(fā)射彈,當(dāng)并列間距為75mm時(shí),阻力系數(shù)增加34.92%;并列射彈的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性受到并列間距的影響,在并列間距為50 mm彈徑工況中,并列射彈發(fā)生顛覆,彈道失穩(wěn);隨著并列間距的增大該影響逐漸減弱,當(dāng)并列間距為100 mm彈徑時(shí),并列射彈彈道穩(wěn)定。研究結(jié)果可為并列超空泡射彈的工程應(yīng)用提供參考。 

【文章來(lái)源】：水下無(wú)人系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2020,28(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

0 并列射彈A質(zhì)心縱坐標(biāo)及速度隨位移變化曲線

觀察圖11(a)俯仰角曲線,單射彈、75 mm和100 mm間距時(shí)并列射彈A均在空泡內(nèi)發(fā)生尾拍現(xiàn)象,而50 mm間距時(shí)并列射彈A在短時(shí)間內(nèi)其俯仰角絕對(duì)值急劇增大,射彈發(fā)生傾覆現(xiàn)象。圖11(b)表示50 mm間距并列射彈A的傾覆形態(tài)圖,此時(shí)射彈A發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn),其y方向速度超過(guò)200 m/s;同時(shí)射彈A隨體空泡明顯減小,射彈俯仰角增大,沾水面增大,所受阻力增大,射彈A在x方向減速效果明顯且發(fā)生傾覆,遠(yuǎn)離初始彈道,射彈運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)。

圖12(a)為并列射彈A自由減速入水過(guò)程中升力系數(shù)變化曲線,射彈在入水過(guò)程中發(fā)生尾拍現(xiàn)象。在1個(gè)周期內(nèi),射彈A與上下空泡面分別沾水1次。對(duì)比入水初期升力系數(shù)峰值,75 mm間距時(shí)并列射彈A升力系數(shù)峰值最大,單射彈峰值最小,這主要與入水初期射彈隨體空泡形態(tài)大小及沾水面積有關(guān)。75 mm間距的射彈A受并列射彈影響發(fā)生明顯沾水,因此受到較大的升力作用。在入水穩(wěn)定階段,并列射彈A的升力系數(shù)幾乎相同,單射彈升力系數(shù)略高,可能與單射彈空泡直徑較小,較容易沾水有關(guān)。圖12(b)為并列射彈A在自由減速入水過(guò)程中阻力系數(shù)變化曲線。在1個(gè)尾拍周期內(nèi)阻力出現(xiàn)2次峰值,分別對(duì)應(yīng)射彈A與上下空泡面沾水時(shí)刻。計(jì)算射彈A在穩(wěn)定拍水階段的平均阻力系數(shù),單射彈時(shí)為0.018 9,100 mm間距時(shí)為0.024 9,75 mm間距時(shí)為0.025 5,其中75mm間距并列射彈A阻力系數(shù)增加34.92%,證明在并列射彈A尾拍階段,75 mm間距并列射彈A受到干擾最大,100 mm間距干擾次之,單射彈幾乎不受干擾。


本文編號(hào)：3360952