新型舰载同心筒发射过程流场研究

采用同心筒垂直发射装置,内外筒要保证足够的间隙尺寸用来排导燃气,目前舰载发射均采用通垂方式,势必使得内筒尺寸较小,从而导弹的直径也就较小,不利于发挥弹道导弹的优势.在此基础上提出将传统的外筒设计为一方形结构,在与相同尺寸的通垂架相连接的前提下,增加了内外筒之间燃气排导空间,降低发射过程中导弹表面的温度.计算中使用三维动...     

同心筒发射中旁泄流影响的数值研究

同心筒是一种先进的新型的舰载导弹垂直发射装置。文中采用动网格技术模拟了导弹在同心式发射筒内发射的瞬态过程。探讨了发射过程中旁泄流的产生与消失原因。通过设计内外筒的合理大小可以有效减弱旁泄流的影响。通过大量的数值实验,给出了避免外筒发生雍塞的代数关系式。     

同心筒发射燃气流二次燃烧数值研究及导流板结构改进

针对同心筒热发射燃气射流二次燃烧冲击效应问题,采用3阶精度的MUSCL格式求解11组分12步基元化学反应动力学模型,弹体运动运用域动分层网格更新方法,数值模拟了同心筒发射H₂/CO混合燃气流场。在燃气自由射流二次燃烧数值模拟结果与文献实验数据对比验证的基础上,分析了同心筒发射燃气流含化学反应的流动特点,以及在导弹出筒时筒口导流板结构对弹体的影响。数值结果表明：在筒外燃气与空气混合区域出现明显的二次燃烧,而在筒内二次燃烧几乎可以忽略;当弹底出筒后,从内外筒间隙排除的燃气、导弹尾部燃气射流和弹底之间相互干扰,形成反溅激波;反应流流场轴线温度高于冻结流和单一组分流流场轴线温度;导流板结构能明显降低弹体表面温度,其高度最优值在1.5倍内外筒间隙附近。研究结果对同心筒发射装置结构优化设计具有一定理论参考意义。     

基于CFD的潜射导弹筒口压力场预测

基于无相变VOF模型和动网格技术,采用二维轴对称模型,对潜射导弹筒口压力场特性进行了仿真分析,获取了筒口气泡脉动规律及作用在筒盖上的压强变化特性数据,采用简化算法计算了筒盖上的总受载.对比表明,仿真结果与实测数据的处理结果比较接近,且具有更大的安全裕度,该方法可用于筒盖系统的受载预测和设计参考.     

新型车载同心筒复燃机理与热环境研究

针对新型车载同心筒自力发射系统热环境评估的问题,基于二阶AUSM格式,依托弹性变形和域动分层结合的动网格技术,采用H2-CO-HCL反应体系17步基元反应的化学反应动力学模型,求解了动态的轴对称复燃流场。数值结果表明,导弹启动之前,内筒出现了燃气向上运动的＂引射效应＂,燃气和内筒空气发生复燃现象;导弹启动后期,内筒出现了富氧气体倒吸进入内筒的＂倒吸效应＂,加剧了内外筒的化学反应;化学反应流的温度比单组份流高800K左右。     

潜射模拟弹筒口压力场仿真

基于含相变VOF模型和动网格技术并采用三维对称模型对潜射模拟弹筒口压力场特性进行了仿真分析,获取了3种不同出口速度条件下的筒口气泡脉动规律、作用在筒盖上的压强变化特性以及筒盖上的受载力矩时程,对比分析了水的可压缩性和工质气体初温对筒盖受载以及受载脉动脉宽的影响。结果表明,仿真与测试数据吻合较好,工质气体的初始温度对筒盖受载脉宽影响较大,水的可压缩性对仿真结果也有不容忽视的影响。可为筒盖系统受载分析以及筒盖系统设计提供参考。     

水下航行体垂直发射尾部流场数值计算

采用Mixture多相流模型和动网格技术求解非定常RANS方程,对航行体水下垂直发射过程进行数值模拟,研究了尾部形状和尾空泡初始压力对航行体尾部流场、轴向速度等的影响.计算结果与试验结果吻合较好,结果表明尾部形状决定了航行体尾空泡的生成演化过程,进而影响航行体尾部压力和轴向运动速度;尾空泡初始压力越大,出筒后航行体轴向速度最大值越大,尾部压力振荡周期越长.     

潜射导弹筒盖系统附加气室降载技术

提出了筒口附加气室的筒盖系统降载方案,基于无相变轴对称VOF模型和动网格技术对附加气室体积、连通长度与筒盖受载特性之间的关系进行了建模仿真,根据附加气室体积的不同和连通环节接口长度的不同,选取4种工况进行了计算.不同工况结果的对比分析表明,附加气室确实对筒盖系统具有降载效果,且附加气室体积越大、连通长度越长,正压峰降载...     

潜射导弹筒口气泡发展规律研究

燃气-蒸汽弹射过程中,导弹尾部离筒后的强烈水气交互作用形成的筒口气泡对导弹运动有一定的影响。利用动网格技术和MIXTURE模型对导弹弹射出筒后筒口气泡的发展情况进行了研究,探究了筒口气泡扩张、收缩和拉断的一系列过程,比较了泡内不同位置的压力变化和压力传递过程,指出了气泡形态跟泡内压力呈负相关的关系。仿真结果可用于工程预报。     

湿式独立自排导垂直发射技术研究

湿式独立自排导垂直发射技术在发射过程中可能会存在发射筒内压力过高的问题,就不同结构参数的湿式独立自排导垂直发射装置进行数值计算,并采用动网格对内外筒间距为17 mm及单筒发射的导弹发射过程进行数值研究和分析.计算中考虑水的汽化效应,采用Mixture两相流计算模型求解气液两相流场,网格更新方法采用域动分层法.结果表明,...     

同心发射筒结构及参数研究

用数值模拟方法研究了同心简结构设计中几个问题内外筒间隙对燃气流排导的影响,导流锥对冲击力的影响、不同形状的底板对弹射力的影响.为找出合理间隙,数值计算了不同间隙时的简内流场,得出了针对实例的合理间隙值的范围;在降低冲击力方面,得出了加导流锥能降低冲击力的结论;在发射动力增值方面.研究了两种不同形状底板对发射动力增值的影响.为降低燃气温度,文中提出了均化燃气温度和以水为冷却剂对燃气进行冷却两种方法,第二种方法可从根本上降低了燃气的温度.     

同心筒式发射时筒内流场机理及内外筒间隙的影响

战术导弹同心筒发射装置（concentric canister launcher，CCL）是舰载导弹新一代垂直发射装置．其内外筒间隙、导弹发动机喷口与筒底的距离、导流锥的高度与型面半径、底板的形状与尺寸等参数都会对筒内流场产生影响．针对内外筒同隙这一影响流场的关键结构参数，利用先进的大型流体力学软件Fluent对不同间隙时的筒内超声速流场进行了三维数值模拟，并对流场的流动机理及参数分布进行了分析，给出了研究结论，为工程设计提供了理论依据．     

同心筒自力发射燃气排导优化设计

文中采用数值模拟的方法，对影响同心筒自力发射排气效果的几个主要因素进行分析．并提出优化设计方案。研究结果表明：合适的内外筒间隙是燃气流排导的关键；利用发射筒底部的内筒收缩段可以有效改善燃气排导效果；采用发射筒头部导流结构可以有效改善抽吸作用对导弹发射环境的影响。     

同心筒发射装置导弹燃气流热效应数值模拟

针对某型舰载导弹同心筒发射装置,采用动态网格技术。建立了导弹发射过程中燃气流与发射筒之间的流固耦合换热模型。模型中考虑了导弹在发射筒内运动引起的燃气流场边界的变化。通过对燃气流非稳态传热的数值模拟,得到了发射筒内燃气流及筒壁的温度分布规律,为发射筒的热强度设计提供依据。     

同心发射筒内燃气流温度场的数值模拟

针对舰载导弹同心筒发射装置，建立了燃气流与发射筒间的换热模型。建模中考虑了发射筒结构的复杂性，燃气流的高温、高速等特点。以及筒内燃气流场流动与换热的强耦合性。通过对筒内燃气流场的全流场非稳态的数值模拟，得到了同心简内外筒壁面温度的分布规律。     

车载同心筒发射筒口流场影响因素数值研究

为了研究车载同心筒结构对导弹点火时筒口流场的影响,采用11组分12步H2/CO化学反应动力学模型,对导弹自力发射点火阶段燃气流场进行数值研究。研究了燃气组分发生化学反应对同心筒筒口流场的影响,结果表明研究筒口流场时需要考虑燃气射流组分的二次燃烧,研究了外筒高度和内筒尾部收敛角对筒口流场的影响,结果表明降低外筒高度、增加内筒尾部收敛角均能够减小燃气流对导弹顶部的热冲击。