水下连发射弹的超空泡流动特性研究

摘要

基于Fluent流体仿真软件,采用用户自定义函数控制的动网格技术,对水下连发射弹的超空泡流场进行了数值模拟.通过与1组实验工况的比较,证实了所采用的数值模拟计算方法的可靠性.分析了两连发和3连发射弹情况下,超空泡流场的相互作用及其变化机理;得出了射弹超空泡无量纲长度在超空泡流场作用下的变化特点,计算出了流场的速度变化曲线和速度矢量等.研究结果表明:两射弹间的超空泡融合后,会在超空泡尾部区产生高速回射流并产生大量旋涡.这些旋涡引起的扰动能致使后续超空泡快速溃灭,表明了超空泡的极其不稳定性.后面的射弹进入前面射弹的空泡内后,其阻力系数达到最小值.当两连发超空泡射弹通过扰动区域时,前后超空泡都受到干扰,从而造成了它们的阻力系数增减.