發(fā)布時間：2024-03-12 05:27

　　超高速彈丸在超高速飛行過程中發(fā)生強烈的氣動熱問題,不僅彈丸表明溫度升高,其內(nèi)部裝藥也面臨著嚴重的熱環(huán)境。本文對超高速彈丸氣動熱問題采用三維非穩(wěn)態(tài)算法,使用GAMBIT軟件對彈丸模型進行混合網(wǎng)格劃分和邊界設置。為了驗證計算的可靠性,分別從兩個方面進行了驗證。其一是從彈丸的氣動特性方面進行驗證,將彈丸的氣動系數(shù)的計算結果與理論值進行對比,對比發(fā)現(xiàn)彈丸阻力系數(shù)與理論一樣,在超高速下隨馬赫數(shù)增大而減小,其變化曲線呈拋物線形,其二與文獻對比認證。文獻已經(jīng)與實驗一起驗證了其計算氣動熱的可靠性,而本文算例與文獻對比發(fā)現(xiàn),在相同彈丸模型和相同條件下進行的氣動熱計算結果與文獻一樣,誤差在10%以內(nèi),因而可以利用此方法計算超高速氣動熱問題。本文從四個方面探討了超高速彈丸以及內(nèi)部裝藥熱溫度的情況:1)彈丸材料。彈丸材料不同則其吸熱能力和熱傳遞速度也會不一樣,影響著彈丸以及內(nèi)部裝藥的溫度變化;2)彈丸壁厚。研究了彈丸兩種壁厚情況下對內(nèi)部裝藥熱溫度影響;3)彈丸的外形參數(shù),分別研究了不同彈丸頭部、不同錐角對氣動熱的影響,也繪制出了在飛行過程中彈丸內(nèi)部裝藥的溫升變化曲線;4)飛行狀況。文中計算了不同馬赫、不同海拔...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鈍體高超速繞流示意圖

圖1.1鈍體高超速繞流示意圖如圖1.1所示，鈍體高超聲速繞流時，在鈍體前緣高速氣流由于空氣急劇壓縮會形成一個非常強烈的弓形激波高速氣流通過激波后速度下降，損耗的氣流動能轉(zhuǎn)變成氣流熱能，導致氣流溫度驟升，高溫氣體以對流換熱的方式向鈍體表面?zhèn)鳠�，使得鈍體溫度迅速升高，這樣就....

圖2.2τaυ層流；τbυ湍流

者分片的與層流相比湍流正好相反，在湍流狀況下，在流體流速分量的平均值上還有疊加的湍流脈動其流線圖如圖所示：圖2.2τaυ層流；τbυ湍流如圖2.2所示，可以看出層流流體質(zhì)點的路徑為一條曲線，而在湍流中，流體質(zhì)點相互混合自然界中，湍流更為常見，例如飛行器的高速飛行空氣的流....

圖2.4熱流固耦合模型圖

該熱量由結構壁面向內(nèi)導熱，屬于彈丸內(nèi)部熱轉(zhuǎn)移的一個研究從熱傳遞的觀點來說，前部分屬于高溫氣體和彈丸的對流換熱問題，后部分是固體材料結構導熱問題，兩者緊密聯(lián)系在一起，需要把兩者耦合在一起研究其物理描述模型如圖2.4所示，彈丸和內(nèi)部裝藥加熱過程由兩個環(huán)節(jié)組成：1υ外部氣動加熱熱流....

圖2.5熱流固耦合示意圖

作為下一時刻的熱邊界條件從而實現(xiàn)彈丸表面對流換熱和彈丸內(nèi)部結構傳熱而定耦合計算圖2.5熱流固耦合示意圖FLUENT可以對流體對流體或流體對固體區(qū)域之間進行熱傳導計算，如預測密集的熱交換器的幾何外形的熱傳導本文除了調(diào)用傳熱模型外，以壓力遠場為無窮遠來流場，

本文編號：3926610