機槍水下發(fā)射膛口燃氣射流場分布特性的數(shù)值模擬
張京輝; 余永剛 南京理工大學能源與動力工程學院; 江蘇南京210094
關鍵詞：機槍 水下發(fā)射 膛口流場 馬赫盤 數(shù)值模擬
摘要：為了解機槍在水下發(fā)射環(huán)境中膛口燃氣射流場的演化特性,建立了膛口燃氣射流(含彈丸)在液體中擴展的兩維兩相流模型,借助Fluent軟件,運用UDF和動網(wǎng)格技術,針對12.7mm機槍在水中發(fā)射形成的膛口燃氣射流場進行了數(shù)值模擬與分析。結果表明,在近水面發(fā)射條件下,燃氣出膛口后,先迅速膨脹,形成一個射流膨脹區(qū),溫度與壓力迅速降低。隨后由于膛口燃氣持續(xù)流入,受限于彈底邊界和周圍水的約束,形成一個壓縮區(qū),燃氣溫度與壓力又快速上升。在彈丸出膛后0.12ms,已經(jīng)能清晰地觀察到馬赫盤結構,且馬赫盤距膛口的位移隨時間變化特性滿足指數(shù)上升規(guī)律;在10m水深發(fā)射環(huán)境下,膨脹區(qū)的擴展受限于更大的水壓,使膨脹區(qū)下游與氣液界面附近的溫度峰值與壓力峰值偏大,且峰值所處位置向膛口方向移動;馬赫盤距膛口位移隨時間變化較小。
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