国家自然科学基金(10902052)
- 作品数：8 被引量：77H指数：7
- 相关作者：姜孝海王杨郭则庆韩珺礼陈志华更多>>
- 相关机构：南京理工大学解放军理工大学北京机电研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防科技重点实验室基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术理学一般工业技术更多>>
- 小口径膛口射流噪声的数值模拟被引量：13
- 2014年
- 为了研究小口径武器的膛口气动噪声特性,采用CFD-CAA耦合算法对7.62 mm枪的射流噪声场进行了数值模拟.由于膛口流场结构复杂,在目前的计算发展水平下还不足以采用CAA直接法,因而本文中采用混合方法,即首先采用CFD方法计算7.62 mm枪的膛口流场,然后利用所得结果,采用声学方程计算射流噪声,具体为膛口近场采用LES进行计算,远场声场采用FW-H声拟法计算.通过对比验证实验,验证了该计算方法的可行性.然后,对7.62 mm枪射流噪声进行了数值模拟,分析了噪声指向性,绘制了声压级云图.研究表明：在本文的计算条件下,射流噪声强度主要集中在近膛口区域;且射流最大噪声主要分布在与轴线方向成30°～60°范围内。
- 王杨姜孝海杨绪普郭则庆
- 关键词：大涡模拟
- 后效期火药燃气加速弹丸的数值研究被引量：8
- 2012年
- 弹丸出膛后受高压火药燃气作用将继续加速并达到最大速度,后效期内弹丸增速大小及增速规律对于武器系统的设计和射击精度等具有重要的影响。采用基于动网格的有限体积方法,对不同装药量、弹丸质量和口径等9种条件下的发射过程进行了数值模拟,讨论了弹丸出膛后的受力状况和运动过程,对最大速度出现的时间、位置和增速量及其变化特点、影响因素等进行了详细的分析。计算结果显示,后效期弹丸增速率最大可超过3%,且加速过程受弹丸质量和装药量的影响很小。
- 郭则庆姜孝海王杨
- 关键词：膛口流场
- 某无后坐炮的流场数值模拟被引量：10
- 2011年
- 为了研究无后坐炮的流场特性,利用有限体积法、AUSM+格式及嵌入网格技术,对包含运动弹丸的某无后坐炮的前、后复杂流场进行了数值模拟。根据数值结果,绘制了无后座炮前后流场的计算阴影图和炮口周围超压峰值等值线图,详细讨论了无后座炮膛口流场及尾喷管流场的形成与发展;根据有关标准,分析了炮班成员的安全区域。这些结果对于理解无后坐炮的流场特点,预测冲击波对炮手的危害有一定的参考意义。
- 王杨姜孝海郭则庆杨绪普
- 关键词：流场特性
- 膛口初始流场对火药燃气流场影响的数值研究被引量：13
- 2012年
- 枪炮发射时,身管内被弹丸压缩的空气柱喷出膛口后形成初始流场,它对后续火药燃气流场的发展及弹丸的运动产生很大影响,甚至会降低射击精度。因而,研究初始流场对火药燃气流场的影响机理对于武器设计具有重要的意义。基于ALE方程的有限体积方法,利用AUSM+格式和分区结构化贴体网格对含有复杂形状弹丸的膛口流场进行了数值模拟。根据数值结果绘制的计算阴影图与实验阴影照片符合较好。分别计算了有、无初始流场两种条件下的流场发展过程,详细比较讨论了它们的流场结构与参数特征。结果表明,初始流场的存在是火药燃气流场形成冠状冲击波的必要条件。同时,含有初始流场条件下的近膛口区域最大滞止压力相对于无初始流场条件增加了2倍以上。
- 郭则庆王杨姜孝海李鸿志
- 关键词：流体力学膛口流场数值模拟
- 小口径武器膛口流场可视化实验被引量：9
- 2012年
- 开展发射条件明确的高分辨率膛口流场可视化实验,对深入揭示膛口流场的发展机理、改善武器性能、验证数值方法的可行性等方面具有重要的现实意义。分别在光膛口及安装不同膛口装置条件下,采用直接阴影法对小口径武器膛口流场进行了可视化实验,获得了大量清晰地高分辨率时序阴影照片。这些照片清楚地再现了各条件下的冲击波/激波、弱压缩波、接触间断、射流边界等在内的典型膛口流场特征。据此,详细讨论了不同条件下的流场结构及动力学发展过程。这些可为数值计算及相关武器研究提供直接的实验对照和参考。
- 郭则庆王杨姜孝海刘殿金
- 关键词：膛口流场
- 膛口装置三维流场的数值模拟及制退效率计算被引量：23
- 2011年
- 基于三维非定常Euler方程,结合高精度Roe格式以及结构化动网格技术,对弹丸飞离开腔式膛口制退器过程中膛口流场的发展过程进行了数值模拟。根据数值计算结果,讨论了制退器内流场复杂三维瞬态效应的主要特征,与膛口流场的试验阴影照片相吻;根据数值计算结果对开腔式制退器的制退效率进行了计算,其结果与相关试验计算结果相符。文中方法对制退器的总体性能设计具有参考意义。
- 张焕好陈志华姜孝海韩珺礼
- 关键词：流体力学膛口流场数值模拟
- 高速弹丸穿越不同制退器时的膛口流场波系结构研究被引量：17
- 2012年
- 基于二维非定常Euler方程,结合高精度Roe格式及结构化动网格技术,对弹丸从膛底飞离不同膛口装置过程中膛口流场的发展过程进行了数值模拟。数值计算结果清晰地揭示了光膛口以及分别加装开腔式和多孔制退器后膛口流场的不同波系结构,同时计算纹影图清楚地显示了其与弹丸相互作用及演变过程。计算结果与本课题组先前相关试验阴影照片相符。另外,根据数值流场结果,详细探讨了制退器降低后坐冲量的机理与膛口周围超压区域的分布,为制退器改进设计提供重要参考。
- 张焕好陈志华姜孝海韩珺礼
- 关键词：流体力学膛口流场数值模拟
- 膛口反应流并行数值模拟被引量：1
- 2013年
- 采用轴对称多组分N-S方程对含有高速运动弹丸的膛口反应流进行了数值模拟。控制方程采用时间分裂方法并在大型计算机上采用MPI方法进行多核并行求解,其中对流项采用二阶AUSM+格式和MUSCL插值方法进行处理,燃气采用氢气-空气混合气,反应机理为9组分19步基元反应。对于弹丸引起的网格运动,采用嵌套网格法处理。并行验证算例与串行计算结果一致,采用20个CPU计算时效率为64%。根据数值结果详细讨论了发射过程中的气体动力学和化学动力学过程,并且通过对两种条件下的计算结果比较分析了化学反应对膛口流场发展的影响。结果表明,上述算法能够较为正确地模拟弹丸和化学反应对膛口流场的影响,并大大提高了计算速度。
- 郭则庆姜孝海王杨
- 关键词：流体力学膛口流场并行计算MPI
