超声速流动中底部排气减阻的数值研究

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1、第35卷第1期兵工学报V01．35No．12014年1月ACTAARMAMENTARIIJan．2014超声速流动中底部排气减阻的数值研究卓长飞，武晓松，封锋(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：为了研究超声速流动中底部排气减阻特性，采用高精度的AUSMPW+迎风格式、k一∞SST湍流模型、8组分l2反应化学动力学模型、二阶矩湍流燃烧模型耦合求解三维带化学反应的Navier—Stokes方程。在数值方法的有效性和可靠性经过验证后，对超声速流动底部排真实气体流场进行了数值模拟。计算结果表明：随着排气参数的增大，底压比将先增大后减小，

2、然后再增大；当排气参数较小时，底压比基本不随排气面积的改变而改变。当排气参数较大时，底压比随着排气面积的增大而增大；在最佳排气减阻区内，提高排气总温对提高底压比是有利的；底部排气中富燃气体含量越高，则二次燃烧越强，有利于提高底压比。研究结果可为底部排气弹工程应用提供参考。关键词：流体力学；底部排气弹；底部阻力；底压比；减阻特性中图分类号：V411．3文献标志码：A文章编号：1000—1093(2014)O1．0018-09DOI：10．3969／i．issn．1000．1093．2014．O1．003NumericalResearchonDragR

3、eductionofBaseBleedinSupersonicFlowZHUOChang—fei，WUXiao—song，FENGFeng(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，Jiangsu，China)Abstract：Inordertoresearchthedragreductioncharacteristicsofbasebleedinsupersonicflowthree—，dimensionalNavier—

4、Stokesequationswithchemicalreactionsaresolvedbythehigh—-accuracyupwindscheme(AUSMPW+)，一∞SSTturbulencemodel，8species／12reactionkineticsmodel，andsecond—orderturbulentcombustionmode1．Theflowfieldbasedontheactualbasebleedgasinsupersonicflowisnumericallysimulatedbyverifyingtheeffec

5、tivenessandreliabilityofthenumericalmethods．Thecalcu．1atedresultsshowthat，withtheincreaseinbasebleedparameter，thebasepressureratioincreasesandthendecrease，andfinallyittendstoincrease．Whenthebasebleedparameterissmallbasepressure，ratiodoesnotchangewithbasebleedarea．Whilebaseblee

6、dparameterislarge，thebasepressureratioincreaseswithbasebleedarea．Increasingthetemperatureofbasebleedgasisfavorabletoincreasethebasepressureratio．Theintensityofthesecondarycombustionimproveswiththeincreaseinthecontentoffuel—richgasinbasebleedgas，whichcanimprovethebasepressurera

7、tio．Theresultscanproviderefer—encefortheengineeringapplicationofbasebleedprojectile．Keywords：fluidmechanics；basebleedprojectile；basedrag；basepressureratio；dragreductioncha。racterjstiCS收稿日期：2013-03-19基金项目：总装备部“十2．22”预先研究项目(404040302)；江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXLX13202)作者简介：卓长飞(1987一)

8、，男，博士研究生。E—mail：njust203zcf@126．com；武晓松(196O一)，男，教授，博士生导师。E-m