超高速彈丸及其內(nèi)部裝藥氣動熱數(shù)值模擬.pdf

1、超高速彈丸在超高速飛行過程中發(fā)生強(qiáng)烈的氣動熱問題，不僅彈丸表明溫度升高，其內(nèi)部裝藥也面臨著嚴(yán)重的熱環(huán)境。本文對超高速彈丸氣動熱問題采用三維非穩(wěn)態(tài)算法，使用GAMBIT軟件對彈丸模型進(jìn)行混合網(wǎng)格劃分和邊界設(shè)置。為了驗證計算的可靠性，分別從兩個方面進(jìn)行了驗證。其一是從彈丸的氣動特性方面進(jìn)行驗證，將彈丸的氣動系數(shù)的計算結(jié)果與理論值進(jìn)行對比，對比發(fā)現(xiàn)彈丸阻力系數(shù)與理論一樣，在超高速下隨馬赫數(shù)增大而減小，其變化曲線呈拋物線形，其二與文獻(xiàn)對比認(rèn)證。

2、文獻(xiàn)已經(jīng)與實驗一起驗證了其計算氣動熱的可靠性，而本文算例與文獻(xiàn)對比發(fā)現(xiàn)，在相同彈丸模型和相同條件下進(jìn)行的氣動熱計算結(jié)果與文獻(xiàn)一樣，誤差在10％以內(nèi)，因而可以利用此方法計算超高速氣動熱問題。本文從四個方面探討了超高速彈丸以及內(nèi)部裝藥熱溫度的情況:1)彈丸材料。彈丸材料不同則其吸熱能力和熱傳遞速度也會不一樣，影響著彈丸以及內(nèi)部裝藥的溫度變化;2）彈丸壁厚。研究了彈丸兩種壁厚情況下對內(nèi)部裝藥熱溫度影響;3）彈丸的外形參數(shù)，分別研究了不同彈丸頭