基于fluent的炮弹三维流场数值模拟毕业设计说明书

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1、毕业设计说明书基于FLUENT的炮弹三维流场数值模拟机电工程学院学生姓名：学号：弹药工程与爆炸技术学院：芳专业：指导教师：2011年6月基于FLUENT的炮弹三维流场数值模拟摘要：本文主要介绍了用计算流体力学理论研究炮弹气动特性的方法，并运用流体动力学软件FLUENT对155榴弹三维流场进行了数值模拟，考察了在0攻角及马赫数为1.4时榴弹周围空气场的压力和速度分布。具体步骤分为三部分：第一部分用GAMBIT软件建立炮弹流场模拟的几何模型并对模型进行网格划分；第二部分运用FLUENT软件对已划分好网格的模型进

2、行分析计算；第三部分分析计算结果，并得出结论，其符合空气动力学规律。关键词：炮弹，空气动力学，三维流场，155榴弹，建模，仿真第IV页，共IV页NumericalSimulationoftheThree-dimensionalFlowFieldaroundShrapnelbaseonFLUENTAbstract：ThispaperdescribesthemethodthatusesComputationalFluidDynamicstoresearchtheaerodynamiccharacteristic

3、sofartilleryshells,andusesFLUENTtosimulationtheexternalflowarounda155-calibershrapnel,studyingthepressure,velocityaroundtheshrapnelatthe0angleofattackandMach1.4.Thestepismainlydividedintothreeparts,firstlyusingthesoftwareofGAMBITtobuildthegeometricalmodela

4、ndgridingonthemodel.SecondlythecalculationiscarriedonthemodelwhichisthemeshalreadydividedwellbyusingFLUENT.Thirdlyanalyzingtheresultsofthecaculationandtheyallconformtheaerodynamiclaws.Keywords:shells,aerodynamics,three-dimensionalflowfield,155-calibershrap

5、nel,modeling,simulation第IV页，共IV页目录摘要IABSTRACTII1绪论11．1本课题研究的意义11．2本课题国内外研究概况11．3本文主要工作42计算流体动力学简介52．1计算流体动力学概述52．2计算流体动力学的工作步骤62．3计算流体动力学特点62．4计算流体动力学的应用领域72．5计算流体动力学的分支82．6CFD的求解过程92．7CFD软件结构92．8常用的CFD商用软件112.8.1PHOENICS112.8.2STAR.CD122.8.3CFX122.8.4FIDA

6、P122.8.5POLYFLOW132.8.6MIXSIM132.8.7FLUENT133几何模型的建立143．1模型概述143.1.1155榴弹模型参数14第IV页，共IV页3.1.2计算模型143.1.3数学模型153．2GAMBIT软件简介173.2.1GAMBIT的特点173.2.2GAMBIT的操作步骤183．3模型建立步骤183.3.1利用GAMBIT建立计算模型183.3.2利用GAMBIT对计算区域划分网格303.3.3利用GAMBIT设置边界类型343.3.4输出网格并保存会话364利用F

7、LUENT进行仿真计算374.1FLUENT软件简介374.1.1FLUENT程序包的基本构成374.1.2FLUENT程序的运用领域384.1.3用FLUENT程序求解问题的步骤384.2利用FLUENT3D求解器进行求解395计算结果的后处理及结果分析535.1计算结果的后处理535.2结果分析646结束语66参考文献67致谢69第IV页，共IV页1绪论1．1本课题研究的意义在现代战场上，榴弹炮仍是火力骨干，它面对着地面和空中的多种目标，需要完成各种射击任务。积极研究榴弹的有关技术、提高榴弹的各种性能，

8、特别是提高榴弹的射程、精度和威力，改善勤务处理及提高存贮性能等，都是非常重要的。这其中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