脉冲防暴水炮发射管内的建模与二维仿真

• 作者: 战仁军 汪送
• 来源期刊: 空军工程大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 非致命武器 脉冲防暴水炮 二维仿真 发射管
• 年，卷（期）: 2009,（4）
• 所属期刊栏目: 制导工程与技术
• 页码范围: 37-42
• 页数: 6页
• 分类号: TV131
• 字数: 3808字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-3516.2009.04.009

摘要

为优化设计,奠定外流场研究的基础,建立了求解脉冲防暴水炮发射管内压力,水柱速度及摩擦力的计算模型.使用商业Fluent软件对发射管内高压气体冲击水柱进行二维数值模拟,采用k-ε模型描述湍流分布,二维VOF模型追踪发射管内的气液界面.模拟得到了气液界面的演化图像,出口速度矢量分布,以及不同时刻管内对称轴上的压力分布.将所建立模型的理论计算值与模拟值进行比较,分析了两者的吻合情况.仿真结果证明:水柱的管内运动压力起主要作用,重力作用并不明显,压力梯度较大的区域出现在水柱段,模拟值与理论计算值基本吻合,可利用模拟值对计算模型进行修正.所得结论对于水炮类非致命武器的设计及水炮外流场的研究有一定的指导意义.