基于fluent的炮弹三维流场数值模拟毕业设计开题报告

《基于fluent的炮弹三维流场数值模拟毕业设计开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计开题报告中北大学毕业设计开题报告学生姓名：徐吉学号：0701064330学院、系：机电工程学院、机电控制工程系专业：弹药工程与爆炸技术设计题目：基于FLUENT的炮弹三维流场数值模拟指导教师:魏志芳2011年3月6日第8页，共8页毕业设计开题报告一、结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：1.1课题简介本课题要求对155毫米榴弹三维流场数值模拟的几何建模、网格划分、计算模型及其求解方法进行研究，建立准确可靠的弹丸气动特性数值模拟方法，使用FLUENT软件对炮弹三维流场进行数值仿真，分析计算结果，并撰写说明书[12,20,21]。1.

2、2本课题研究目的及意义火炮的射程是衡量火炮威力的重要参数之一，世界各国的军事技术部门都在研究增大火炮射程的方法。增大火炮射程的方法一直是弹道学家、空气动力学家及兵器设计专家研究的重要课题。他们从不同角度，对增大火炮射程的方法进行了多方面研究。从外弹道学的角度考虑，增大火炮射程可以从两方面入手：一是外部增大弹丸动能或提高弹丸速度；二是增大弹丸的断面比重。具体而言，增大火炮射程的方法可以分为以下四种：一、提高初速法；二、火箭助推法；三、减小弹道系数法；四、复合增程法[1,2,6]。在众多的方法中，选择最合理有效的方法及对弹丸外形的优化设计就显得尤为重要，因此，我们以FLUE

3、NT仿真软件为手段，对炮弹的三维流场进行数值模拟，分析其流动现象，揭示其流动规律，研究其空气动力学特性，从而为炮弹的设计及优化提供理论依据[15,17]。1.3本课题国内外研究进展在155毫米榴弹炮方面，第8页，共8页毕业设计开题报告国产第一代155毫米自行加榴炮是众所周知的PLZ-45。PLZ-45式火炮是上世纪80年代后期作为外贸装备开始研制。它采用了45倍口径155毫米长身管火炮，该炮在总体性能上有自己独特的优点。但是因为PLZ-45火炮的身管源于引进国外技术生产的W1988（也就是后来的PLL01火炮）型155毫米牵引加榴炮。因此存在药室容积过大而身管长度不足的

4、问题。火炮内弹道性能一直无法达到最优状态，而且限于当时的技术条件，我们还不能研制155毫米火炮使用的全自动装弹机，PLZ-45火炮仅配备了半自动装弹机。对于外贸装备来说PLZ-45自行加榴炮在火力性能和系统完整程度上是有鲜明特色的，但是其自动化程度尚不能达到部队期望的下一代先进大口径自行压制火炮的技术标准，因此最终没能大量装备我军现役炮兵部队。然而墙内开花墙外香，PLZ-45火炮虽然不能装备部队，但却在外贸市场上开创了局面，赢得了良好的口碑，这也是对我国火炮研发人员的最佳褒奖。从90年代中后期开始，国际上火炮领域为提高射程，增长身管，52倍口径长身管155毫米榴弹炮开始

5、倍受青睐。我军未来压制火炮武器如何在这种形势下保持自己的优势呢？修正PLZ-45火炮的缺陷，发展自己的新型长身管155毫米加榴炮才是最好的解决途径。07年上半年，阿布扎比防务展上北方公司率先公开了SH-1型52倍口径155毫米车载自行加榴炮表明经过经过10余年的努力，中国已经具备了独立研制比45倍口径身管更长的155毫米火炮的技术实力。而当年7月在建军八十周年军队建设成就展上以实物高调公开亮相PLZ-05式155毫米自行加榴炮则向世人正式宣布，这种实力已经转化为中国陆军实际的战斗力了！按照火炮上铭牌的说法，国产新型155毫米自行加榴炮被命名为PLZ-05式，也就是说，这

6、种火炮是在2005年定型的。将一种刚刚定型装备的先进武器拿出来向公众展示，也从一个侧面反映出了中国军队的自信和我们在大口径自行压制火炮领域的技术实力[23,24]。在炮弹流场仿真方面，计算流体力学的兴起促进了实验研究和理论分析方法的发展，为各类流动模型的建立提供了更多的依据，使很多分析方法得到发展和完善。然而，更重要的是计算流体力学采用它独有的新的研究方法——数值模拟方法——研究流体运动的基本物理特性。这种方法的特点如下：①给出流体运动区域内的离散解，而不是解析解。这区别于一般理论分析方法。②它的发展与计算机技术的发展直接相关。这是因为模拟的流体运动的复杂程度、解决问题

7、的广度和所能模拟的物理尺度以及给出解的精度，都与计算机速度、内存、计算及输出图形的能力直接相关。③若物理问题的数学提法(包括数学方程及其相应的边界条件)是正确的，则可在较广的流动参数(如马赫数、雷诺数、飞行高度、气体性质、模型尺度等)范围内研究流体力学问题，且能给出流场参数的定量结果[4,5,11,13]。第8页，共8页毕业设计开题报告这常常是风洞实验和理论分析难以做到的。而且，要建立正确的数学方程还必须与实验研究相结合。更重要的是实际问题中所求解的多维非线性偏微分方程组十分复杂，现有数学理论尚不够充分，严格的稳定性分析、误差估计和收敛性