航行體出筒以及水下運(yùn)動的水動力研究.pdf

1、出筒及水下運(yùn)動過程是航行體水下發(fā)射環(huán)節(jié)的重要組成部分,其水動力和水下運(yùn)動軌跡影響航行體的出水初始運(yùn)動姿態(tài),是關(guān)系到水下發(fā)射最終是否成功的關(guān)鍵,研究航行體出筒及水下運(yùn)動過程水動力及水下運(yùn)動軌跡的影響因素,有助于加深對水下發(fā)射過程理解和把握,從而提高水下發(fā)射的成功率。從學(xué)科上看,航行體的出筒以及水下運(yùn)動涉及到流體力學(xué)、飛行力學(xué)等學(xué)科,屬于多學(xué)科交叉研究課題;從研究內(nèi)容上來說,它又涉及到非定常運(yùn)動、多相流、湍流以及流固耦合等復(fù)雜問題。

2、　　首先,本文采用動網(wǎng)格、UDF等先進(jìn)CFD技術(shù)并結(jié)合流體計(jì)算軟件FLUENT作為數(shù)值研究手段,對某航行體縮比模型水下運(yùn)動過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過分析對比發(fā)現(xiàn),模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,從而驗(yàn)證了數(shù)值手段的準(zhǔn)確性,表明本文數(shù)值方法具有較高的可信度。
　　其次,應(yīng)用上述數(shù)值方法對不同尾部結(jié)構(gòu)以及是否采用補(bǔ)氣結(jié)構(gòu)的航行體進(jìn)行了出筒過程及水下運(yùn)動的數(shù)值仿真,獲得了此過程中航行體的運(yùn)動特性以及水動力特性,研究發(fā)現(xiàn)有尾罩有氣封環(huán)的尾部結(jié)構(gòu)

3、使得航行體在出水初期擁有較大的頭部偏轉(zhuǎn)角度,同時,采用補(bǔ)氣使得航行體表面形成較為均勻的氣膜結(jié)構(gòu),能夠顯著減小航行體運(yùn)動時的表面阻力,并且對于減小出水時航行體附近燃?xì)馀轁缢鶐淼臎_擊載荷也有一定的作用。
　　最后,本文針對航行體在不同初始發(fā)射條件下航行體的出筒及水下運(yùn)動過程進(jìn)行了仿真研究,結(jié)果表明對于出筒后擁有不同初始運(yùn)動條件的航行體,其水動力及水下運(yùn)動軌跡變化規(guī)律更加依賴于出筒后航行體的初始偏轉(zhuǎn)角度。同時,相對于小發(fā)射深度,大水