横流对气幕发射影响的试验和数值模拟研究

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1、硕士学位论文横流对气幕发射影响的试验和数值模拟研究EXPERIMENTANDNUMERICALRESEARCHONTHELAUNCHWITHGASCURTAINBYTHEIMPACTOFCROSSFLOW蔺晓建哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TJ762.4学校代码：10213国际图书分类号：623.9密级：公开工学硕士学位论文横流对气幕发射影响的试验和数值模拟研究硕士研究生：蔺晓建导师：曹伟副教授申请学位：工学硕士学科：一般力学与力学基础所在单位：航天学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学

2、ClassifiedIndex:TJ762.4U.D.C:623.9DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTANDNUMERICALRESEARCHONTHELAUNCHWITHGASCURTAINBYTHEIMPACTOFCROSSFLOWCandidate：LinXiaojianSupervisor：Asso.Prof.CaoweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Gener

3、alandFoundationofMechanicsAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要由于现代战争对武器生存能力的要求越来越高，所以提高武器的隐蔽性进而提高其打击能力成为各国的主要研究方向，水下航行体由于其特殊的隐蔽性和突防能力而受到各国武器专家的热捧。但是水下航行体发射时处在气、汽、液的多相流环境

4、中，力学环境非常恶劣复杂，洋流运动、空泡溃灭等因素单一作用或叠加作用都会影响航行体的运动特性。目前水下发射方式主要有沾湿发射和密封发射这两种，这两种发射下航行体在运动过程中容易受到上述各种不利因素的影响。Yagla于2006年提出了一种全新的发射方式即气幕发射，气幕发射是利用气体射流为航行体的运动开辟一个气体通道，航行体在通道中运动时可以减弱各种复杂因素对它的影响。本文主要通过试验和数值模拟相结合的方法对有无横流作用下水下气幕的形成规律、气幕特性及航行体的运动进行研究。试验方面采用同心筒装置，利用高速摄像机采集试验数据

5、，结合水下高速射流相关理论研究有无横流作用下水下气幕的生成和发展演化规律、形态特性、流动特性及航行体在气体通道中的运动；数值模拟方面采用CFD商用软件Fluent、CFX，模拟有无横流作用下水下气幕的生成和发展规律并和试验现象做对比，说明气幕形成之后对流场的优化作用，同时研究了在横流作用下水下航行体受到的流体动力。最后结合试验和数值计算说明气幕发射的优越性。关键词：气幕发射；横流；同心筒装置；流体动力；垂直发射-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAsmodernwarfareincreasinglyhi

6、ghdemandsontheweapon,soimprovetheconcealedweaponsandimproveitsabilitytofightagainstbecomesamajorresearchdirectioninthebody.Underwatervehicle,becauseofitsspecialhiddenabilityarepopularamongweaponsexperts.Butsubmarinebodylaunchingas,steam,liquidmultiphaseflowenvir

7、onment,Mechanicalenvironmentisverycomplicated,oceancurrentsandbubblecollapsefactorssuchassingleoradditivewillaffectthemotioncharacteristicsofthesailbody.Atpresenttherearemainlywetlaunchandsealthetwo,Bodiesunderthetwoemissionintheprocessofmovementvulnerabletothea

8、dversefactors.,in2006yaglaproposedanewwayoftransmittinggascurtainlaunch,thelaunchistheformationofagaspassagebetweenthelaunchtubeandthewater,launchvehiclemovementoutof