国家自然科学基金(50876113)
- 作品数：25 被引量：44H指数：4
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- 警用脉冲防暴水炮气液两相射流的数值研究被引量：1
- 2012年
- 为优化装备设计,奠定气液射流雾化研究的基础,对脉冲防暴水炮气液两相射流进行了实验研究。采用4种模拟方案对实验工况进行数值模拟,得到大涡模拟方法耦合二维非稳态隐式的VOF方法可以对高速气液两相射流进行较好的描述,所得结果与实验结果吻合较好。展开变动力参数和结构参数的数值模拟,结果表明:初始压力和初始水量对水炮性能影响较为明显,较短的炮管长度可以促进射流雾化,较长的炮管长度可以增加最大有效射程。
- 战仁军汪送敖云晖
- 关键词：脉冲防暴水炮大涡模拟优化设计
- 圆锥形炮管下喷嘴的优化设计
- 2013年
- 合理选择喷嘴形式和优化结构参数可以有效改善射流,从而提高脉冲防暴水炮的技战术性能。应用流体仿真软件Fluent并结合高速摄影技术,对圆锥形炮管的喷嘴进行了理论研究及优化设计。研究结果表明:圆柱形喷嘴能够提高射流的轴向速度矢量比,但当其长度过长时反而会因增大摩擦而降低射流速度;外张型喷嘴能够在显著提高射流集中度的同时降低射流表面的初始扰动,并能保持一定的雾化角,因此,能够提高脉冲防暴水炮的射程和雾化效果。
- 李永利战仁军
- 关键词：喷嘴优化设计
- 不同喷嘴堵头下脉冲射流雾化特性的试验研究被引量：2
- 2009年
- 以新型车载脉冲防暴水炮为试验平台,对星形、椭圆形和三角形喷嘴堵头进行了对比试验研究。利用高速摄影机拍摄到了水炮发射瞬间射流的高速图像,并通过相应的判读软件分析了所产生的不同射流速度的变化情况。结果表明,星形喷嘴堵头对射流有集束作用,可以提高水炮的最大射程和气液射流的雾化效果。
- 张威战仁军
- 关键词：脉冲防暴水炮雾化特性
- 基于Fluent的刺激剂储罐消涡性能优化设计
- 2016年
- 针对刺激剂储罐排液过程中存在的漩涡问题,利用VOF和RNGK-ε二方程模型相结合的方法,在Fluent中实现对漩涡形成时流态特性的模拟分析,提出将排液口形状由圆形改为环形,进气管由底部插入的优化方案。并通过对比分析优化前后的流道结构在排液尾期的流场变化规律,得出优化方案能有效减弱漩涡的强度,保证排液过程的稳定性,减少液体剩余量的结论。因此,优化后储罐结构具有良好的消涡性能,对于提高武器的作战性能具有重要意义。
- 吴华庄弘炜赵法栋庄维伟
- 关键词：FLUENT优化设计
- 警用脉冲防暴水炮管外动力过程数值模拟被引量：1
- 2010年
- 为研究脉冲防暴水炮发射后在管外的动力过程,在Open FOAM软件上利用LES和VOF相耦合的方法对脉冲防暴水炮气液两相流流动过程作数值模拟。对水炮发射过程及其在距端口1.5m范围内的压力分布和速度分布做了分析。用SAMPLE软件对流场数据进行了采样,得到了用其它手段难以获得的数据。模拟表明,液柱形状急剧变化,首先形成蘑菇形,接着被压缩成半球形,在球形内部压力的作用下,半球形液弹被压缩成弧形。压力的作用距离集中在距端口300mm范围内,并很快降到了0.4MPa以下,其间因为压力有一个二次突然释放的过程,造成了二次喷射现象。速度是一个急剧先增加后减小的过程。所采用的圆柱式喷嘴使压力和速度下降太快,不利于提高水炮射程,需要改用其它类型的喷嘴。
- 周波战仁军
- 关键词：脉冲防暴水炮流场特性大涡模拟动力过程
- 基于CFD技术的脉冲防暴水炮高压气嘴的结构设计被引量：4
- 2011年
- 射流出口速度值是影响脉冲防暴水炮技术性能的敏感因素,为研究不同结构气嘴对射流出口速度的影响,采用CFD技术数值研究了三种不同入口面积气嘴的二维流场,其中大涡模拟方法和二维非稳态的VOF模型被用于描述气嘴流场的湍流分布和追踪管内外的气液界面,研究发现过大或过小的气嘴入口面积都会减慢水炮的发射过程,不同的气嘴结构对于初始时刻的射流形状是没有影响的,但因改变了管内的气液参混过程,从而导致对射流的一次和二次雾化产生不同影响。
- 战仁军汪送佘代锐
- 关键词：脉冲防暴水炮大涡模拟CFD技术射流雾化
- 基于激光片光成像的脉冲防暴水炮粒度测量
- 2011年
- 根据PIVS方法,搭建了适用于脉冲射流的粒度测量系统,提出了相应的粒度测量算法.利用计算机生成的标准粒子图像,进行了算法验证.分别利用该系统和激光粒度仪对小型喷壶的稳态流场进行了比较测量.结果表明:该系统能够得到瞬时粒度图像,可以实现非稳态流场的粒度测量.
- 庄弘炜赵法栋徐亮
- 关键词：粒度分布脉冲防暴水炮
- 刺激剂储罐排液过程水力学性能研究被引量：2
- 2015年
- 针对刺激剂储罐结构设计时的排液性能问题。结合增压排液的特点,利用伯努利方程对储罐排液流场参数进行了理论计算,并采用VOF模型耦合双方程模型的方法建立储罐内流道增压排液数值模型,在Fluent软件平台上分析了储罐排液过程中流场参数分布及变化规律。最后,通过对比得出仿真结果与理论计算结果基本吻合,验证了模型的正确性。结果分析表明:该储罐结构及参数的设计合理,具有良好的排液稳定性,且满足预定的技术参数要求,为进一步优化喷射器结构提供了相应的参考。
- 庄弘炜赵法栋卢玲吴华
- 关键词：喷射器FLUENT流场仿真
- 脉冲防暴水炮近流场的数值模拟被引量：2
- 2011年
- 为研究脉冲防暴水炮非稳态气液两相射流的雾化机理,采用一方程大涡模拟耦合有界压缩型VOF方法构建数值计算模型,对近流场进行数值模拟。从喷雾形态看,由数值模拟得到的气液两相界面分布图与近流场的高速摄影图像相符程度较高。对两者进行分析比较后发现,在近流场中高压气体膨胀为射流发展的主要动因。
- 赵法栋庄弘炜战仁军薛峰
- 关键词：脉冲防暴水炮大涡模拟数值模拟非稳态
- 脉冲防暴水炮非淹没气体射流的RANS和LES模拟
- 2012年
- 为提高脉冲防暴水炮刺激剂的雾化水平,必须提高射流的出口速度和改善雾化带形状,而这些因素与管内非淹没气体射流的湍流流场息息相关。为准确描述湍流分布和水柱加速过程,对脉冲防暴水炮的非淹没气体射流进行了RANS和LES模拟。结果表示LES模型较RANS的标准k-ε模型能更为精确地描述湍流分布和管内非淹没气体射流速度的各向异性。但两者对于水柱加速过程的描述基本一致,只是由于LES模型的气液参混较为充分,气液速度相差较小,而可能导致两模型气体在喷口膨胀规律的异同。LES模型气液界面复杂,是用于研究管内气液流型的理想方法。该方法为三维模拟打下了较好的基础,所得结果可以作为管外射流研究的初始条件。
- 战仁军汪送张倩
- 关键词：脉冲防暴水炮
