基于CFD的炮口制退器侧孔射流研究

赵佳俊，郭张霞，赵秀和，王永存

(1.中北大学 机电工程学院，山西 太原 030051；2.西北机电工程研究所，陕西 咸阳 712099)

炮口制退器是控制后效期火药排出气体，分配火炮气体排出流量以达到减小火炮后坐力目的的火炮重要部件，对炮口制退器效率的评定是判断炮口制退器质量的重要指标，在炮口制退器的设计和计算中，准确计算炮口制退器效率对于炮口制退器性能的研究具有重要意义[1]。

带有制退器的火炮在射击过程中，当弹丸飞出炮口后，炮膛内高温高压的火药气体向炮口外不断喷射，其喷射过程中，由于制退器侧孔的分流影响，膛内流动的一部分火药气体从制退器侧孔位置射出形成复杂的流场，与按原方向从炮口直接排出的气体形成非常复杂的炮口冲击波流场。由于后效期火药气体一直处于复杂流动状态，导致其流动状态难以计算和模拟，只能以半理论半经验的方法进行计算，主要是在一定的假设和配合修正系数下，尽可能考虑更多的因素来计算制退器效率[2]。随着计算流体力学在武器模拟仿真运用中的迅猛发展，使用流体分析软件对炮口制退器流场分析成为一种趋势，使用计算流体力学计算制退器效率已经成为当前计算制退器效率的重要方法[3-6]，该方法与之前的半理论半经验方法相比具备强大的优势，但对于制退器侧孔射流的研究被学者们所忽视。

笔者利用Fluent软件进行三维流场的膛口模拟分析与研究，膛口流场的复杂变化直接反映了后效期制退器火药气体的变化。……