潜射航行体垂直发射过程三维数值模拟

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1、硕士学位论文潜射航行体垂直发射过程三维数值模拟THREEDIMENSIONALNUMERICALSIMULATIONONVERTICALLAUNCHOFUNDERWATERVEHICLE任晓庆哈尔滨工业大学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潜射航行体垂直发射过程三维数值模拟硕士研究生：任晓庆导师：魏英杰教授申请学位：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ClassifiedIndex:TJ762.4U.D.C:62

2、3.9DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHREEDIMENSIONALNUMERICALSIMULATIONONVERTICALLAUNCHOFUNDERWATERVEHICLECandidate：RenXiaoqingSupervisor：Prof.WeiYingjieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：GeneralandFundamentalMechanicsAffiliation：SchoolofAstronauticsDa

3、teofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要潜射导弹水下发射环境复杂，由于涉及众多影响因素，因此其发射过程具有十分重要的研究价值。以往研究工作大部分基于二维轴对称模型开展，忽略了尾空泡回射、通气及空泡发展等方面与三维数值模拟的区别。本文针对不同参数影响下的航行体流体动力学特性等问题，开展三维数值模拟与分析工作，主要包括以下内容：基于雷诺平均数值模拟方法，利用VOF多相流模型与k湍流模型，对潜射航行体水下发射过程进行三维数值仿真研究。分析

4、不同通气参数与发射参数影响下，通气空泡发展演化过程、尾空泡回射作用规律以及艇速影响下的航行体动力学特征。针对通气航行体流体动力学特性开展研究，获得了不同通气量、通气方式及速度影响下的空泡发展、尾空泡回射及航行体表面压力变化规律。针对艇速影响下的航行体弹道及动力学特性开展研究，获得了不同发射速度、艇速及发射深度影响下的空泡发展、航行体出水俯仰角及载荷的变化规律，对相同通气量不同通气方式影响下的航行体动力学特征进行相关探讨。关键词：潜射航行体；通气参数；发射参数；空泡形态；俯仰角-I-AbstractAbstractTheenvironmentofsubmari

5、ne-launchedvehicleisextremelyintricate,asmultipleinfluentialfactorsinvolvesinthewholeprocess,theresearchvalueissignificant.Inthepast,thestudiesmainlyfocusontwodimensionaxissymmetrymodel,ignorethedifferencesbetween2Dand3Dintailcavityretro-reflection,ventilationandcavityevolution.Thi

6、sarticlewhichisaimedatvehiclehydrokineticcharacteristicsinfluencedbydifferentventilationfactors,launchesthreedimensionnumericalsimulationandstudy.Thefollowingisthedetailcontents:BasedonnumericalsimulationmethodofRANS,thepassageusesVOFmultiplephasesmodelandkturbulencemodel,takesth

7、reedimensionnumericalsimulationandstudyontheunderwaterlaunchprocessofsubmarine-launchedvehicle.Thearticleanalyzesthedevelopmentandevolutionprocessofventilationcavity,tailcavityretro-reflectiondisciplines,andvehiclehydrokineticcharacteristicswhichisinfluencedbysubmarinevelocityunder

8、differentventilationparame