炮口制退器是重要的炮口裝置之一,可以大幅度減小后坐動能,進(jìn)而減小炮架的設(shè)計負(fù)荷。但負(fù)面效果是炮口沖擊波引起炮手區(qū)域超壓。本文對炮口流場進(jìn)行數(shù)值模擬與分析,研究的內(nèi)容包括考慮彈丸與忽略彈丸的迫擊炮二維炮口流場數(shù)值模擬與分析、常用的沖擊—反作用式炮口制退器三維炮口流場數(shù)值模擬與分析、帶吹孔的沖擊—反作用式炮口制退器三維炮口流場數(shù)值模擬與分析、兩種炮口制退器性能對比。首先研究迫擊炮超壓值對人體的影響,模擬出彈丸出炮口后的流場。研究考慮了炮膛與彈丸定心部間隙的內(nèi)彈道經(jīng)典模型,計算內(nèi)彈道參數(shù)。根據(jù)內(nèi)彈道計算結(jié)果初始化彈丸在炮口時的膛內(nèi)流場,然后模擬膛內(nèi)氣體流空形成的炮口流場。本文分別對有無彈丸耦合作用的流場進(jìn)行了研究。耦合作用的計算過程采用分塊網(wǎng)格的整體運(yùn)動處理方法和結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格動態(tài)層變方法。計算結(jié)果捕捉到清晰瓶狀激波系,詳細(xì)分析了炮口周圍不同監(jiān)測點(diǎn)的超壓值及膛內(nèi)氣體流空過程,對炮口沖擊波的研究具有指導(dǎo)意義。以迫擊炮研究為基礎(chǔ),分別建立含常用的沖擊—反作用式炮口制退器與帶吹孔的沖擊—反作用式炮口制退器的某實驗炮三維炮口流場模型。分析兩種炮口流場的形成、發(fā)展與消亡的過程,對炮口制退器內(nèi)部流場作對比,... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 炮口制退器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文所做的主要工作
2 炮口流場特性分析及計算流體力學(xué)簡介
    2.1 炮口裝置概述
    2.2 炮口制退器的分類
    2.3 炮口制退器結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
    2.4 炮口流場特性
        2.4.1 初始流場
        2.4.2 火藥氣體流場
    2.5 其它炮口現(xiàn)象
        2.5.1 炮口焰
        2.5.2 炮口煙
        2.5.3 炮口噪聲和炮口沖擊波
    2.6 計算流體力學(xué)和數(shù)值模擬
        2.6.1 引言
        2.6.2 流體力學(xué)基本方程組
        2.6.3 湍流的控制方程
        2.6.4 離散化的基本方法
    2.7 本章小結(jié)
3 不帶炮口裝置的炮口流場數(shù)值模擬與分析
    3.1 計算流體軟件介紹
        3.1.1 GAMBIT軟件及相關(guān)技術(shù)
        3.1.2 FLUENT簡介
        3.1.3 用戶自定義函數(shù)UDF
    3.2 某迫擊炮口流場數(shù)值模擬與分析
        3.2.1 無彈丸作用的迫擊炮炮口流場
        3.2.2 含彈丸作用的迫擊炮炮口流場
    3.3 本章小結(jié)
4 兩種結(jié)構(gòu)的炮口制退器流場分析研究
    4.1 兩種炮口制退器結(jié)構(gòu)特性分析
    4.2 常用的沖擊—反作用式炮口制退器
        4.2.1 模型分析
        4.2.2 建立流場區(qū)域及網(wǎng)格劃分
        4.2.3 求解設(shè)定
        4.2.4 計算結(jié)果分析
    4.3 帶吹孔的沖擊—反作用式炮口制退器
        4.3.1 模型分析
        4.3.2 前處理與求解設(shè)定
        4.3.3 計算結(jié)果分析
    4.4 對比分析及討論
    4.5 本章小結(jié)
5 全文工作總結(jié)
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 發(fā)展與展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CFD的炮口制退器效率計算[J]. 張輝,譚俊杰,崔東明,張軍.  彈道學(xué)報. 2009(02)
[2]后效期彈丸加速過程的數(shù)值模擬[J]. 王兵,許厚謙.  彈道學(xué)報. 2008(04)
[3]帶制退器膛口流場的三維數(shù)值模擬[J]. 張輝,譚俊杰,崔東明.  力學(xué)與實踐. 2008(04)
[4]含動邊界的膛口流場數(shù)值模擬[J]. 代淑蘭,許厚謙,孫磊.  彈道學(xué)報. 2007(03)
[5]炮口制退器高效率低危害技術(shù)探討[J]. 王永河,張世全,趙靜,余英.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報. 2007(03)
[6]某車載榴彈炮車身在炮口沖擊波作用下動態(tài)響應(yīng)分析[J]. 陳龍淼,錢林方,江坤.  彈道學(xué)報. 2006(01)
[7]膛口裝置之一·制退器篇[J]. 王秉義.  輕兵器. 2002(09)
[8]炮口沖擊波引起的山羊病理形態(tài)學(xué)改變[J]. 楊志煥,王正國,李曉炎,周繼紅,李兵倉,葉經(jīng)方,劉世平,顧金良,夏言,章萍.  第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報. 2000(07)
[9]一種新的膛口裝置正交設(shè)計優(yōu)化方法[J]. 廖振強(qiáng),李永新,孔德仁,張越,譚興良.  兵工學(xué)報. 2000(02)
[10]一種新型膛口裝置的多功能抑制機(jī)理分析[J]. 黃守龍,武曉松,譚興良.  兵工學(xué)報. 1997(03)

碩士論文
[1]基于CFD的低沖擊波炮口制退器研究[D]. 譚中林.南京理工大學(xué) 2009
[2]炮口制退器流場數(shù)值仿真研究[D]. 李偉.南京理工大學(xué) 2008



本文編號：3024854