喷管对水下爆轰燃气射流过程影响的数值模拟

摘要：

为了探究不同喷管构型对水下爆轰燃气射流形态与激波传播过程的影响,基于VOF多相流模型,通过求解二维非稳态雷诺时均Navier-Stokes方程分别对无喷管、加装扩张喷管、收敛喷管的爆轰管水下爆轰过程的内外流场进行二维轴对称数值模拟.研究了喷管构型对水下爆轰过程中形成的透射与反射激波的传播特性、爆轰燃气射流形态演化规律等流场特性的影响.计算结果表明:扩张喷管可以加强向下游传播的透射激波沿轴线方向的指向性,而收敛喷管会减弱透射激波的强度,增强向上游传播的反射激波强度.爆轰燃气泡初期轴向和径向发展速度均随着时间逐渐衰减,喷管对燃气泡的轴向尺度影响较小,但收敛喷管能够显著抑制燃气泡的径向尺度.研究结果可为后续水下爆轰推进的工程化应用提供技术支撑.

关键词：水下爆轰、喷管、水下气体射流、流场特性

所属期刊栏目：35

分类号：O351.2(流体力学)

资助基金：瞬态物理重点实验室开放基金;瞬态物理重点实验室开放基金;瞬态物理重点实验室开放基金;江苏省自然科学基金青年基金项目;中央高校基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2023-04-12（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：60-68