空心彈丸沿其軸線為通孔,因而具有初速度高、阻力小等特點,在防空和航空彈藥等領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊。近年來,隨著空心彈丸研究技術(shù)的逐漸成熟,它將成為小口徑火炮的主要用彈之一,因此,開展對空心彈丸的研究和探索具有重要意義。本文以內(nèi)徑d=17.2mm,外徑D=30mm,彈丸長度L=80mm的空心彈丸為研究對象,在選取粘性方程與AUSM數(shù)值格式后,運用CFD軟件對常用空心彈進(jìn)行數(shù)值模擬,驗證了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。然后基于空心彈阻力系數(shù),對其氣動外形進(jìn)行了數(shù)值優(yōu)化,得到了一定條件下的最小阻力模型,并對其在不同來流Ma=1.2-4.0范圍內(nèi)的流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了空心彈波系結(jié)構(gòu),壓力分布和阻力系數(shù)的變化規(guī)律,得到了空心彈只適合于高速發(fā)射的結(jié)論。同時,還對比了粘性控制方程與無粘Euler方程條件下,空心彈丸的流場以及阻力的變化,發(fā)現(xiàn)空心彈的摩阻在總阻中所占的比例較常規(guī)彈丸大得多,因此必須考慮空心彈丸摩阻的影響。另外,還數(shù)值模擬了空心彈丸在攻角不為零時的流場,討論了空心彈攻角的大小對空心彈丸流場以及阻力系數(shù)的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)攻角大于4°時,空心彈的阻力增加較快。以上研究結(jié)論,可以為空心彈丸的進(jìn)一步研... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

普通彈丸和空心彈丸的對比[2]

正確使用網(wǎng)格自適應(yīng)方法得到的網(wǎng)格是最優(yōu)的，相同網(wǎng)格數(shù)量的情況下得到的解得正確性和精度是最佳的。在本文中的具體做法如圖2.7所示:霆珊瞬糟黔鱷嘟贅黯嘟黔哪繆瞬熬哪置在能笙井裸斗勸談腸而廿洛李井介后而命幣考示漱蕊未CUrVatUreGr云 dientl，舀.VaIUeP盆e虧虧U限.St浦七尸魂鈴ure公低】飛濘護(hù)廣竺︸﹁下十11牛牛擊…更夔三羹;濁巍級l豆業(yè)息】介彝布兮{一聲杯襯兮e。。;癡Th，e，卜。Id階。noThres、。一d戶寸寸寸寸廣竺…二寸止業(yè)」二衛(wèi)坐J匹亞舀……亙奴』…函，~主竺到止業(yè)習(xí)圖2.7自適應(yīng)網(wǎng)格的加密方法

進(jìn)一步在壓力梯度大的區(qū)域加密網(wǎng)格，之后繼續(xù)在加密后的網(wǎng)格上進(jìn)行迭代計算，如此反復(fù)，直至計算的完成。圖2.8和圖2.9即是加密之前和迭代步數(shù)為100之后的網(wǎng)格。圖2名加密前的網(wǎng)格圖2.9加密后的網(wǎng)格(迭代步數(shù)為100)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于FLUENT的彈丸外流場數(shù)值仿真[J]. 王曉兵,李菁,廖忠全,王維保.  計算機(jī)輔助工程. 2010(01)
[2]建筑物風(fēng)環(huán)境CFD模擬方法綜述[J]. 于鳳全.  茂名學(xué)院學(xué)報. 2010(01)
[3]12.7mm口徑空心彈丸空氣動力學(xué)特性分析[J]. 陳楊,廖振強(qiáng),王濤,劉國鑫.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2010(02)
[4]Fluent在重介質(zhì)旋流器數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 胡克林,何為軍,劉峰,王偉,盧敬霞.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2009(09)
[5]幾種典型迎風(fēng)格式的分析與比較[J]. 黃江濤,高正紅,蘇偉.  航空計算技術(shù). 2008(01)
[6]火炮彈藥增程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀一瞥[J]. 袁進(jìn)福,鄧生前.  國防科技. 2007(11)
[7]基于Fluent的導(dǎo)彈氣動特性計算[J]. 趙洪章,岳春國,李進(jìn)賢.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2007(02)
[8]非結(jié)構(gòu)隱式方法在空心彈丸流場模擬中的應(yīng)用[J]. 任登鳳,譚俊杰,張軍.  力學(xué)與實踐. 2006(05)
[9]長管體斜侵徹半無限均質(zhì)靶簡化模型[J]. 韓永要,趙國志,杜忠華,方清.  工程力學(xué). 2006(02)
[10]空心彈丸流場數(shù)值模擬與阻力特性[J]. 高旭東,錢建平,王曉鳴,杜忠華.  南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(02)

博士論文
[1]弧形翼及翼身組合體在超高速下的空氣動力學(xué)特性研究[D]. 鄭健.南京理工大學(xué) 2009
[2]汽車外流場湍流模型與菱形新概念車氣動特性的研究[D]. 吳軍.湖南大學(xué) 2005

碩士論文
[1]大跨度拱橋H型吊桿馳振及渦振特性研究[D]. 楊劍.西南交通大學(xué) 2010
[2]某遙控機(jī)槍槍塔的動力學(xué)仿真與有限元分析[D]. 李召寶.南京理工大學(xué) 2009
[3]某遙控特種機(jī)械的動力學(xué)建模仿真與分析[D]. 李化耀.南京理工大學(xué) 2008
[4]某特種機(jī)械系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 李衛(wèi)東.南京理工大學(xué) 2008
[5]超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)增強(qiáng)混合機(jī)理研究[D]. 李明.河北工業(yè)大學(xué) 2007
[6]越壩氣流的物理模擬和數(shù)值模擬研究[D]. 李書芳.河北工程大學(xué) 2007
[7]無網(wǎng)格算法研究[D]. 孫迎丹.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[8]基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的高超聲速流場計算方法研究[D]. 趙俊波.西北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：3454395