超音速射流雙穩(wěn)閥的數(shù)值模擬.pdf

1、為了提高戰(zhàn)術(shù)武器的命中率,對一些戰(zhàn)術(shù)武器在飛行過程中需要進行必要的姿態(tài)控制.例如無控火箭在發(fā)射時和飛行之初易受到各種干擾,使它的命中精度大大降低.如果能在火箭主動段加一套簡易的控制系統(tǒng)來控制火箭的姿態(tài),則將大大提高火箭的命中精度.超音速射流雙穩(wěn)閥,特別是采用負壓切換的超音速射流雙穩(wěn)閥因其具有切換快速、可用低溫氣流控制高溫燃氣和在高溫燃氣中無活動部件的優(yōu)點而適用于火箭彈的姿態(tài)控制系統(tǒng)中.該文對采用負壓切換的用于A100遠程多管火箭彈BK1

2、83-5姿控發(fā)動機的50閥以及在其基礎(chǔ)上改進的42.5閥進行了數(shù)值計算,取得了較為滿意的效果,計算結(jié)果與理論分析和實驗數(shù)據(jù)都十分接近.該文用簡單、方便的二維模型作為數(shù)值計算的起點,使用耦合隱式算法以及先進的v2f湍流模型進行求解,成功地捕捉到了激波,觀察到主氣流從壁面的分離、切換、再附壁等現(xiàn)象,并對計算結(jié)果進行了細致的分析,得出一些有意義的結(jié)論;在此基礎(chǔ)上,該文在國內(nèi)外首次對超音速射流雙穩(wěn)閥的三維流場進行了計算.在三維模型中,分別采用O

3、型網(wǎng)格和混合網(wǎng)格的方法解決了兩處較復(fù)雜結(jié)構(gòu)處的網(wǎng)格生成,不僅使網(wǎng)格生成總數(shù)大大減少,網(wǎng)格生成所花費的時間大大降低,而且在大多數(shù)區(qū)域采用高質(zhì)量的六面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格也提供了更高的計算精度;通過三維流場與二維流場計算結(jié)果的比較,明確了用二維模型代替三維模型來對雙穩(wěn)閥內(nèi)流場進行數(shù)值計算是不完善的,應(yīng)用到某些具體問題如火箭彈實際的姿態(tài)控制系統(tǒng)中時,還必須對其全三維流場進行求解.該文利用三維流場的計算結(jié)果合理地解釋了實驗中發(fā)生的現(xiàn)象,并通過與已有的實驗