双发回转体水下齐射流体动力特性数值仿真

施 瑶, 高 山, 潘 光

双发回转体水下齐射流体动力特性数值仿真

施 瑶, 高 山, 潘 光

(1. 西北工业大学 航海学院, 陕西 西安, 710072; 2. 西北工业大学 无人水下运载技术重点实验室, 陕西 西安, 710072)

为研究双发回转体水下齐射过程流体动力演化特性, 基于均质多相流理论、标准RNG-模型、Singhal空化模型以及重叠网格技术, 建立三维双发回转体水下齐射模型, 开展不同发射速度下双发回转体非定常空泡与运动姿态演变过程数值仿真, 分析了典型工况下双发回转体齐射过程流场结构演变、运动特性以及齐射速度对其运动特性的影响。结果表明: 航行前期空泡发展至最大, 随着航行器向自由液面运动,空泡从其末端由下至上逐渐脱落, 并发生了溃灭现象; 由于齐射过程中流动干扰区域的存在, 双发回转体肩部空泡形态演变过程由不对称演变为对称状, 从而导致回转体质心先向内侧偏移, 随后不断向外侧偏移;随着齐射速度的增大, 回转体出筒时刻空泡长度不断增大, 其质心由内侧向外侧偏移的交点向后推迟, 同时偏转角度不断减小。此研究对水下齐射工程技术具有一定的借鉴意义。

双发回转体; 水下齐射; 空泡; 回射流; 水动力特性

0 引言

齐射是指依托水下移动发射平台将两发或多发航行器以一定发射空间间距在极短时间内连续弹射出水的过程。单筒多航行器水下齐射技术因具有储弹量多、攻击扇面大、易于实现饱和攻击等优势, 可极大提高航行器突防概率, 因此受到各军事强国的高度关注。……