边界形状对4股燃气射流扩展稳定性影响的数值模拟

摘要：

为研究提高整装式液体发射药火炮燃烧稳定性的方法,从充液室结构出发,分析了冷态条件下边界形状对4股燃气射流扩展稳定性的影响.采用高速数字摄像系统,记录了4股燃气射流在5级圆柱渐扩型观察室中扩展过程.在此基础上,建立了气体与液体相互作用的三维非稳态数理模型,模拟了4股燃气射流在5级圆柱渐扩型、圆锥型和圆柱型观察室中扩展过程,获得了射流场三维两相分布图、压力和温度分布图.研究结果表明:4股燃气射流在5级圆柱渐扩型观察室中轴向位移的模拟值与实验结果较吻合;圆柱渐扩型和圆锥型观察室都可以增强燃气射流的径向扩展,有效抑制Taylor空腔与Helmholtz不稳定效应的正反馈机制;圆柱渐扩型由于台阶逐渐诱导作用,近喷孔处温度场无剧烈脉动,射流扩展更加稳定.

关键词：4股燃气射流、Taylor扩展特性、湍流掺混、数值模拟

所属期刊栏目：39

分类号：TJ012.1+5(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目51506096;江苏省自然科学基金项目BK20150765

在线出版日期：2019-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1692-1700