摘要:基于VOF多相流模型和有限體積法求解水、汽、氣多相流動(dòng)的RANS方程,結(jié)合重疊網(wǎng)格技術(shù)和six DOF算法對(duì)某一型號(hào)艦載射彈傾斜入水過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬研究。首先基于該方法研究了射彈旋轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)射彈運(yùn)動(dòng)特性及流體動(dòng)力特性的影響,然后對(duì)不同入水角下傾斜入水過(guò)程進(jìn)行分析,得到不同傾角下旋轉(zhuǎn)射彈入水空泡形態(tài)發(fā)展規(guī)律、彈體運(yùn)動(dòng)特征及流體動(dòng)力特性變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:射彈的旋轉(zhuǎn)有利于彈體在初始對(duì)稱面內(nèi)的彈道穩(wěn)定性,但會(huì)降低彈體側(cè)向穩(wěn)定性,使射彈受到的阻力系數(shù)、俯仰力矩系數(shù)變小;入水角越小,形成的空泡越不對(duì)稱,由射彈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變引起的空泡形態(tài)變化越明顯,在超空泡航行階段,彈體運(yùn)動(dòng)較穩(wěn)定,不同角度下流體動(dòng)力系數(shù)差別很小,當(dāng)彈體下表面刺破空泡壁沾濕時(shí),彈體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生較大變化,流體動(dòng)力系數(shù)迅速增大,此時(shí)入水角度過(guò)小,彈體容易失穩(wěn);彈體的沾濕對(duì)空泡形態(tài)、彈體運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和流體動(dòng)力特性有著重要的影響。
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