超聲速流動(dòng)中底部排氣減阻的數(shù)值研究

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1、第35卷第1期兵工學(xué)報(bào)V01．35No．12014年1月ACTAARMAMENTARIIJan．2014超聲速流動(dòng)中底部排氣減阻的數(shù)值研究卓長(zhǎng)飛，武曉松，封鋒(南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇南京210094)摘要：為了研究超聲速流動(dòng)中底部排氣減阻特性，采用高精度的AUSMPW+迎風(fēng)格式、k一∞SST湍流模型、8組分l2反應(yīng)化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型、二階矩湍流燃燒模型耦合求解三維帶化學(xué)反應(yīng)的Navier—Stokes方程。在數(shù)值方法的有效性和可靠性經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后，對(duì)超聲速流動(dòng)底部排真實(shí)氣體流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果表明：隨著排氣參數(shù)的增大，底壓比將先增大后減小，

2、然后再增大；當(dāng)排氣參數(shù)較小時(shí)，底壓比基本不隨排氣面積的改變而改變。當(dāng)排氣參數(shù)較大時(shí)，底壓比隨著排氣面積的增大而增大；在最佳排氣減阻區(qū)內(nèi)，提高排氣總溫對(duì)提高底壓比是有利的；底部排氣中富燃?xì)怏w含量越高，則二次燃燒越強(qiáng)，有利于提高底壓比。研究結(jié)果可為底部排氣彈工程應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；底部排氣彈；底部阻力；底壓比；減阻特性中圖分類(lèi)號(hào)：V411．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000—1093(2014)O1．0018-09DOI：10．3969／i．issn．1000．1093．2014．O1．003NumericalResearchonDragR

3、eductionofBaseBleedinSupersonicFlowZHUOChang—fei，WUXiao—song，F(xiàn)ENGFeng(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基金項(xiàng)目：總裝備部“十2．22”預(yù)先研究項(xiàng)目(404040302)；江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(CXLX13202)作者簡(jiǎn)介：卓長(zhǎng)飛(1987一)

8、，男，博士研究生。E—mail：njust203zcf@126．com；武曉松(196O一)，男，教授，博士生導(dǎo)師。E-m