气泡弹性对同心筒水下发射影响研究 被引量：9

1

作者 王亚东 袁绪龙 +1 位作者 张宇文 刘维 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期313-318,共6页

潜射导弹自同心筒装置发射过程中在筒口处会形成燃气泡,由于气泡在水下的弹性效应,水气耦合作用导致气泡周期性地膨胀压缩,会对导弹弹道参数、受载特性产生一定影响。以CFD为技术手段,建立了导弹水下发射动态仿真模型,通过数值模拟获得... 潜射导弹自同心筒装置发射过程中在筒口处会形成燃气泡,由于气泡在水下的弹性效应,水气耦合作用导致气泡周期性地膨胀压缩,会对导弹弹道参数、受载特性产生一定影响。以CFD为技术手段,建立了导弹水下发射动态仿真模型,通过数值模拟获得了发射过程中多相流场、导弹弹道参数及受力的时间历程曲线,分析了气体弹性效应对参数变化的影响;并针对发射深度及其发射艇速对气泡弹性效应的影响进行了仿真分析,给出了其影响规律。仿真方法和结果对工程研究有一定参考价值。 展开更多

关键词 流体力学 水下发射 同心筒发射装置 气泡弹性

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新型车载同心筒流场机理与热环境研究 被引量：7

2

作者 杨风波 马大为 +2 位作者 任杰 乐贵高 聂赟 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期301-306,共6页

针对路基车载同心筒自力发射系统热环境评估与改善的问题,基于雷诺平均方程及二阶AUSM格式,依托弹性变形和域动分层结合的动网格技术,对不同结构的同心筒二维轴对称流场进行了非定常数值计算,分析了不同结构条件对流场机理及热环境特性... 针对路基车载同心筒自力发射系统热环境评估与改善的问题,基于雷诺平均方程及二阶AUSM格式,依托弹性变形和域动分层结合的动网格技术,对不同结构的同心筒二维轴对称流场进行了非定常数值计算,分析了不同结构条件对流场机理及热环境特性的影响,列举了传统优化同心筒自力发射方案;提出了一种适宜路基发射环境的新型同心筒概念。对比的动态数值结果表明,和传统优化方案相比,该新型同心筒大大降低了导弹周围气体的温度,有力改善了高温燃气流进入内筒的"倒吸效应";倒吸进入内筒的低温气体对导弹起到了很好的气冷保护作用;低温气体和燃气混合,改善了外筒的热环境。 展开更多

关键词 同心筒发射装置 燃气射流 数值模拟 流场机理 热环境特性

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新型同心筒自力发射热环境优化设计 被引量：6

3

作者 杨风波 马大为 +2 位作者 任杰 乐贵高 蔡德咏 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期172-178,共7页

针对新型路基同心筒自力发射热环境评估与优化设计问题,依托弹性变形和域动分层结合的动网格技术,求解了二维轴对称N-S方程,分析了"中段导流"同心筒动态热环境特性,确定了热环境评价指标;通过建立以优化拉丁超立方实验设计和... 针对新型路基同心筒自力发射热环境评估与优化设计问题,依托弹性变形和域动分层结合的动网格技术,求解了二维轴对称N-S方程,分析了"中段导流"同心筒动态热环境特性,确定了热环境评价指标;通过建立以优化拉丁超立方实验设计和四阶响应面为理论基础的近似数学模型,解决了CFD自动建模困难、直接寻优计算量大的难点;利用多岛遗传和梯度优化算法搭建组合优化策略平台,克服了流场在不同热结构条件下的强非线性问题,并构建了支持近似数学模型的热环境优化构架。对比数值结果表明,倒吸进入内筒的低温气体有力改善了同心筒热环境;建立的近似数学模型精度较高,满足工程需求;优化后,热环境特性发生良性变化,导弹总体热环境得到显著改善。 展开更多

关键词 同心筒发射装置 燃气射流 热环境特性 近似数学模型 优化设计

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同心筒自力发射燃气排导优化设计 被引量：12

4

作者 傅德彬 姜毅 +1 位作者 陈建伟 刘琦 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期42-45,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 同心筒 燃气流 优化设计 排导

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同心筒发射燃气流二次燃烧数值研究及导流板结构改进 被引量：19

5

作者 胡晓磊 乐贵高 +1 位作者 马大为 朱忠领 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期62-69,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 液体力学 同心筒热发射 二次燃烧 域动分层网格 导流板

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同心筒发射潜载导弹过程数值研究 被引量：12

6

作者 侯金瑛 谭大成 +1 位作者 毕世华 陈阵 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期9-13,共5页

研究了潜载导弹水下垂直发射过程中同心筒内外流场的复杂多相流动问题。采用M IXTURE多相流模型,结合考虑水汽化的气穴模型,运用有限体积法(FVM)和SIMPLE算法,求解燃气、水、蒸汽多相的N-S方程和Standardkε-湍流模型。运用动网格技术... 研究了潜载导弹水下垂直发射过程中同心筒内外流场的复杂多相流动问题。采用M IXTURE多相流模型,结合考虑水汽化的气穴模型,运用有限体积法(FVM)和SIMPLE算法,求解燃气、水、蒸汽多相的N-S方程和Standardkε-湍流模型。运用动网格技术和滑移网格技术,实现了导弹出筒过程中弹体运动与多相流场的耦合求解。计算结果揭示了潜射导弹水下垂直发射过程中同心筒内外复杂多相流动的演化、流场结构和流体动力特性。 展开更多

关键词 潜载导弹 垂直发射 同心筒 动网格技术 数值研究

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同心发射筒燃气开盖技术 被引量：24

7

作者 苗佩云 袁曾凤 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期283-285,共3页

为实现导弹自力发射时同心发射筒前盖自动向一侧开启,讨论了4种燃气开盖方案:易碎盖方案、内外筒偏心盖方案、半导流锥方案和各向异性材料发射筒盖方案,并用数值方法模拟了各种方案的筒内复杂三维流场.计算结果表明4种方案均具有可行性... 为实现导弹自力发射时同心发射筒前盖自动向一侧开启,讨论了4种燃气开盖方案:易碎盖方案、内外筒偏心盖方案、半导流锥方案和各向异性材料发射筒盖方案,并用数值方法模拟了各种方案的筒内复杂三维流场.计算结果表明4种方案均具有可行性.经试验验证,各向异性材料的发射筒盖方案能按预先期望的方向整体飞出. 展开更多

关键词 同心筒发射装置 计算流体力学 数值计算

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新型变截面同心筒发射装置及其热环境气动原理研究 被引量：10

8

作者 于勇 母云涛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1281-1287,共7页

为了更好地改善同心筒导弹垂直发射装置工作时导弹所面临的热环境,分析了影响筒口处燃气温度的因素和出口燃气温度降低过程中的气体动力学原理,并首次从能量守恒的角度分析了以前科研人员在降低出口燃气温度方面所做的研究工作,解释了... 为了更好地改善同心筒导弹垂直发射装置工作时导弹所面临的热环境,分析了影响筒口处燃气温度的因素和出口燃气温度降低过程中的气体动力学原理,并首次从能量守恒的角度分析了以前科研人员在降低出口燃气温度方面所做的研究工作,解释了各种降温方案的原理。还提出了一种变截面同心筒的设计方案,即将同心筒内外筒的间隙设计成收缩-扩张形状(类似于拉瓦尔喷管),利用此变截面同心筒对气流的加速作用来提高燃气的出流速度,以达到降低高温燃气温度的目的。文中用FLUENT对设计结构进行了二维数值模拟,验证了可行性,显示出此方案可在一定程度上改善导弹工作时的热环境。 展开更多

关键词 同心筒发射装置 扩张收缩间隙 高温燃气射流 热环境 气体动力学原理

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新型优化同心筒自力发射流场机理与降温效果 被引量：2

9

作者 杨风波 马大为 +2 位作者 乐贵高 夏倩倩 胡晓磊 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第5期79-82,86,共5页

针对同心筒自力发射结构优化与热环境改善的问题,基于雷诺平均方程及轴对称N-S方程,依托弹性变形和网格再生成方法结合的动网格技术,对3种不同结构形式同心筒发射装置的二维轴对称流场进行了非定常数值计算,得到了不同结构条件下动态的... 针对同心筒自力发射结构优化与热环境改善的问题,基于雷诺平均方程及轴对称N-S方程,依托弹性变形和网格再生成方法结合的动网格技术,对3种不同结构形式同心筒发射装置的二维轴对称流场进行了非定常数值计算,得到了不同结构条件下动态的流场机理及导弹热环境特性。计算结果显示:导流器方案能实现燃气流迅速顺利排导;筒底收缩段设计能有效遮挡反溅燃气流;筒口导流板结构较好抑制了内筒的"倒吸效应",确保导弹和内筒的热安全;揭示了优化同心筒的流场结构与降温机理,可为相关研究提供参考。 展开更多

关键词 同心筒发射装置 燃气射流 流场机理 热环境特性

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新型舰载同心筒发射过程流场研究 被引量：13

10

作者 邵立武 姜毅 +1 位作者 马艳丽 王伟臣 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第4期54-58,共5页

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... 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。计算中使用三维动网格更新方法对同心筒发射过程进行了计算研究,网格更新方法采用域动分层法。结果表明,导弹运动位移曲线与试验符合较好,新型同心筒方案使得整个发射过程中导弹表面的温度均明显降低。 展开更多

关键词 新型同心筒 燃气射流 域动分层法

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新型路基同心筒热冲击机理与热环境影响因子 被引量：4

11

作者 杨风波 马大为 +1 位作者 薛新宇 崔龙飞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期153-160,共8页

针对新型同心筒自力发射高速热冲击载荷下热环境评估与影响因子决策问题,结合弹性变形和域动分层结合的动网格技术,求解了二维轴对称Navier-Stokes方程,分析了新型路基同心筒流场机理与热冲击特性,并确定了热环境评价指标;通过建立以优... 针对新型同心筒自力发射高速热冲击载荷下热环境评估与影响因子决策问题,结合弹性变形和域动分层结合的动网格技术,求解了二维轴对称Navier-Stokes方程,分析了新型路基同心筒流场机理与热冲击特性,并确定了热环境评价指标;通过建立以优化拉丁超立方试验设计和径向基神经网络为理论基础的近似数学模型,解决了CFD自动建模困难、计算量大的难点;结合径向基神经网络训练方法,对导弹热环境的影响因子进行了智能决策研究。分析表明:倒吸进入新型同心筒内筒的低温气体有力改善了同心筒热环境;建立的近似模型精度较高,满足工程需求;对导弹热环境的影响因子从大到小依次为筒底导流板直径、筒底导流板长度、导流器高度;为导弹热环境多学科优化设计提供参考。 展开更多

关键词 爆炸力学 热冲击特性 近似数学模型 影响因子 燃气射流 同心筒发射装置

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同心筒发射装置导弹燃气流热效应数值模拟 被引量：12

12

作者 蔺翠郎 毕世华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期193-195,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 同心筒发射装置 燃气流 非稳态换热 动态网格 数值模拟

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湿式独立自排导垂直发射技术研究 被引量：5

13

作者 马艳丽 姜毅 +2 位作者 王伟臣 刘伯伟 颜凤 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第2期29-33,51,共6页

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... 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,内外筒间距越小,燃气的排导越受限制,筒内的压力越大;喷管出口与后盖部的距离越小,筒内压力越大;底部加导流锥对于降低后盖上的压力作用明显,计算结果与试验符合较好。 展开更多

关键词 湿式独立自排导 约束状态 两相流 动网格

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同心发射筒内燃气流温度场的数值模拟 被引量：8

14

作者 蔺翠郎 毕世华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期160-162,共3页

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,得到了同心筒内外筒... 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,得到了同心筒内外筒壁面温度的分布规律。 展开更多

关键词 同心筒 燃气流 非稳态换热 温度场

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同心筒发射装置燃气射流流场非定常数值模拟 被引量：2

15

作者 刘琦 傅德彬 +1 位作者 姜毅 陈建伟 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S5期161-163,共3页

文中针对三种不同内、外筒间隙的同心筒发射装置,对其发射过程中发射筒内的燃气射流流场进行了非定常数值模拟。通过对三种数值计算结果的对比,分析了不同内、外筒间隙对发射筒内燃气射流流场的影响。在数值模拟的过程中采用了最新的动... 文中针对三种不同内、外筒间隙的同心筒发射装置,对其发射过程中发射筒内的燃气射流流场进行了非定常数值模拟。通过对三种数值计算结果的对比,分析了不同内、外筒间隙对发射筒内燃气射流流场的影响。在数值模拟的过程中采用了最新的动网格技术,采用的紊流模型为 k-ε二次方程模型方程。 展开更多

关键词 同心筒 燃气射流 动网格

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注水角度对同心筒发射装置降温影响研究 被引量：1

16

作者 李亚 任杰 +2 位作者 马大为 乐贵高 杨风波 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第6期131-135,140,共6页

针对某新型同心筒发射过程中存在的热载荷问题,采用筒底持续注水方式对发射装置进行降温,可以有效降低发射过程中燃气对发射装置的热冲击作用。计算中采用RNG k-ε湍流模型和mixture多相流模型求解气液两相流场,建立了考虑导弹运动的三... 针对某新型同心筒发射过程中存在的热载荷问题,采用筒底持续注水方式对发射装置进行降温,可以有效降低发射过程中燃气对发射装置的热冲击作用。计算中采用RNG k-ε湍流模型和mixture多相流模型求解气液两相流场,建立了考虑导弹运动的三维同心筒发射燃气射流冲击模型,对不同注水角度的湿式同心筒发射装置热物理场进行了分析研究。结果表明,当注水角度为30°时,发射装置内筒外壁面和外筒内壁面的温度最低,燃气对发射装置的热冲击最小。研究结果可为同心筒降温装置设计提供参考。 展开更多

关键词 同心筒发射 注水角度 降温 动网格 气液两相流

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同心筒发射的集中参数模型及应用 被引量：1

17

作者 傅德彬 于殿君 张志勇 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期301-305,共5页

导弹在同心筒结构中的发射涉及复杂的燃气流动和多种载荷共同作用。为了从理论上分析发射筒结构、发动机参数等设计变量与发射弹道特性之间的关联关系,对同心筒结构中的燃气流动特征进行了深入分析。在此基础上,结合燃气流动各区域的典... 导弹在同心筒结构中的发射涉及复杂的燃气流动和多种载荷共同作用。为了从理论上分析发射筒结构、发动机参数等设计变量与发射弹道特性之间的关联关系,对同心筒结构中的燃气流动特征进行了深入分析。在此基础上,结合燃气流动各区域的典型特征、气体流动基本方程、弹体动力学方程和水下气泡运动方程,建立可用于大气和水下环境的同心筒发射数值分析集中参数模型。利用该模型进行的示例分析表明,集中参数模型反映了同心筒发射过程中的燃气流动特性,能便捷方便地分析多种设计参数与发射弹道之间的相互关系,可为同心筒发射装置的方案设计和理论分析提供依据。 展开更多

关键词 同心筒 集中参数模型 燃气流 发射弹道

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异形截面同心筒燃气流动特性数值研究 被引量：6

18

作者 郑榆淇 傅德彬 +1 位作者 王新星 韩磊 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期729-734,共6页

为满足异形截面或带有折叠舵翼的导弹利用同心筒优点进行发射的需求,对外圆内方截面形式的类同心筒发射过程燃气流动特性进行计算和分析。从燃气流动基本特性出发,建立基于三维可压缩气体N-S方程的数值计算模型;进而针对传统双层圆筒结... 为满足异形截面或带有折叠舵翼的导弹利用同心筒优点进行发射的需求,对外圆内方截面形式的类同心筒发射过程燃气流动特性进行计算和分析。从燃气流动基本特性出发,建立基于三维可压缩气体N-S方程的数值计算模型;进而针对传统双层圆筒结构,对同心筒发射的典型流动现象、作用效应和燃气排导间隙的影响等进行计算和分析;结合外圆内方截面的类同心筒结构,对异形截面同心筒发射的典型现象进行研究。计算结果表明,同心筒发射时的燃气排导间隙对流动有着重要影响,排导间隙的减小,会增强发射筒内压强;采用外圆内方异形截面,会进一步改变燃气排导状态,使燃气排导的等效面积小于相同排导面积的双层圆筒结构。 展开更多

关键词 同心筒 异形截面 燃气流 数值模拟

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湿式发射对同心筒瞬态热冲击的影响机理 被引量：2

19

作者 夏倩倩 张文毅 +2 位作者 祁兵 杨风波 乐贵高 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期37-49,共13页

针对路基同心筒自力发射整体热环境恶劣的问题,依托弹性变形和域动分层相结合的动网格技术,基于均质多相流理论并耦合液态水专用汽化求解程序,建立在发射筒底部注水的三维气液两相流体动力学模型;以火箭发动机自由射流注水实验为基础,... 针对路基同心筒自力发射整体热环境恶劣的问题,依托弹性变形和域动分层相结合的动网格技术,基于均质多相流理论并耦合液态水专用汽化求解程序,建立在发射筒底部注水的三维气液两相流体动力学模型;以火箭发动机自由射流注水实验为基础,验证汽化程序三维计算的可靠性与有效性;通过瞬态数值计算,讨论筒底注水角度对导弹、内外筒热环境和导弹载荷特性的影响规律。分析表明:发射筒内发生了显著的汽化反应;导弹及发射系统总体热环境得到了显著改善,实现了发射系统持续降温的目的;在筒底注水后,弹底的附加推力及火箭发动机的推力有一定增加,随着注水量的减少,注水对导弹载荷的影响越来越弱。 展开更多

关键词 同心筒发射装置 热冲击特性 气液两相流 汽化相变 载荷特性

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同心筒水下发射筒口气泡变化的数值模拟 被引量：5

20

作者 邓佳 毕世华 李景须 《四川兵工学报》 CAS 2015年第11期26-28 64,64,共4页

为了研究同心筒水下热发射过程中筒口气泡变化规律,采用三维多相流模型对发射过程进行了模拟。研究表明,同心筒结构应用于水下发射时筒口气泡受到弹体表面黏性力、气流附壁效应以及两相互相作用过程影响,筒口气泡的形态会经历3个典型阶... 为了研究同心筒水下热发射过程中筒口气泡变化规律,采用三维多相流模型对发射过程进行了模拟。研究表明,同心筒结构应用于水下发射时筒口气泡受到弹体表面黏性力、气流附壁效应以及两相互相作用过程影响,筒口气泡的形态会经历3个典型阶段,筒口附近的压强和速度受气泡运动和发展影响而振荡变化。研究的结果在水下发射技术的发展上具有一定的理论意义和工程应用价值。 展开更多

关键词 同心筒 多相流 数值模拟 动网格

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