水下航行体连续垂直发射出筒过程多相流动特性研究

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1、硕士学位论文水下航行体连续垂直发射出筒过程多相流动特性研究RESEARCHONMULTIPHASEFLOWCHARACTERISTICSOFCONTINUOUSVERTICALLAUNCHOFUNDERWATERVEHICLES李强哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：O352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水下航行体连续垂直发射出筒过程多相流动特性研究硕士研究生：李强导师：王聪教授申请学位：工学硕士学科：一般力学所在单位：航天学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIn

2、dex:O352U.D.C:623.9DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringRESEARCHONMULTIPHASEFLOWCHARACTERISTICSOFCONTINUOUSVERTICALLAUNCHOFUNDERWATERVEHICLESCandidate：LiQiangSupervisor：Prof.WangCongAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpeciality：AerospaceEngineeringAffiliation：Sc

3、hoolofAstronauticsDateofDefence：June25,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要随着潜艇技术的不断发展，潜射导弹已经成为重要的战略战术力量，为了保证战略打击的精确性和持续性，在传统潜射武器的基础上，研究水下航行体连续垂直发射技术是未来潜射武器发展的趋势。本文在此背景下，通过数值仿真和实验的手段研究航行体水下连续垂直发射过程，分析航行体出筒后，筒口流场演变规律和运动学特性，重点研究两发航行体连续发射过程中产生的干扰问题。首先，基

4、于多相流模型，利用流体仿真软件完成了两发航行体出筒阶段的三维数值模拟。研究了首发航行体和次发航行体出筒后，筒口流场变化特征和航行体水中运动阶段的动力学。分析了航行体表面的压力变化规律和运动特性，并考虑了横向来流对垂直发射的影响。设计了水下航行体连续垂直发射的实验系统，完成了单发航行体的水下发射实验。研究了单发航行体发射出筒过程的空泡轮廓特征，分析了发射规程中产生的回射流现象，提取了航行体的运动学特征，并对航行体发射出筒后产生的水锤效应进行了分析。此外还研究了艇速影响时的空泡形态变化，运动轨迹等规律。对于两发航行体的连续发射过程，对比了半球头头型和锥形头

5、型的航行体发射过程的多相流流场特征，分析了首发航行体和次发航行体运动轨迹、空泡轮廓特征、空泡直径与长度变化规律、偏转角度变化等规律。研究了出筒速度、潜艇的艇速和两发航行体的发射时序等因素对航行体连续发射过程的影响。关键词：水下航行体；连续发射；垂直发射；多相流；流体动力IAbstractAbstractWiththecontinuousdevelopmentofsubmarinetechnology,submarinelaunchedmissileshavebecomeanimportantstrategicandtacticalforce.Inord

6、ertoensuredtheaccuracyandcontinuityofstrategicstrikes,itisthetrendofthedevelopmentofsubmarine-launchedweaponsinthefuturetostudythecontinuousverticallaunchingtechnologyofunderwatervehiclesonthebasisoftraditionalsubmarine-launchedweapons.Inthisbackground,thepaperstudiedtheunderwat

7、ercontinuousverticallaunchprocessofthevehiclebymeansofnumericalsimulationandexperiment,andfocusedontheinterferenceproblemsduringthetwovehicles.Basedonthemulti-phaseflowmodel,Thethree-dimensionalnumericalsimulationofthetwovehicleslaunchingfromthelauncheriscompletedbyusingthefluid

8、simulationsoftware,andthecharacteristicsofthefl