喷射管形状对喷射器技术性能影响的仿真研究

摘要

刺激剂喷射器作为驱散人群的重要防爆武器,作战性能决定了武警部队处突任务能否圆满完成.面对日益严峻的反恐形势,传统喷射器存在着雾化效果不明显和射程不足的弊端.发射过程中的流场,气液两项界面的建立和追踪过程极为复杂,目前国内还没有很好的气液跟踪解决方式.针对上述问题,提出了流体体积函数(VOF)和大涡模型(LES)相耦合的方法,采用Fluent软件分别对常用的圆柱形喷射管和圆锥形喷射管进行了外高压气体冲击水柱二维数值仿真,并运用高速摄影机进行了记录.结果表明,喷射管形状变化对喷射出口速度和雾化效果存在着明显的影响,并证明了圆锥形喷射管更有效地提高了喷射器的雾化效果和射程,改进了喷射器的作战性能.仿真结果对刺激剂喷射器的研究有一定的指导意义.