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作者:崔祚;薛牧遥;尹超;
单位:贵州理工学院航空航天工程学院;上海新力动力设备研究所;
摘要:基于雷诺时均Navier-Stokes (RANS)方法和流体体积(VOF)方法,建立水下燃气射流仿真模型,研究水下发射超声速燃气射流的流场特性,分析不同水深和不同扩张比对燃气射流物理过程的具体影响。结果表明,水下发射燃气射流的形态在很大程度上取决于喷管扩张比和水深两个参数。在同一水深条件下,当扩张比为1.8时,燃气泡呈现“蘑菇”状,沿喷管轴线周期性膨胀和颈缩。扩张比为4.25时,燃气泡呈现向周围不断扩张的射流状态,膨胀和颈缩速度快且发生位置不再对称。水下发射流场压力的振荡特性与燃气泡气液界面的不稳定性直接相关,远离燃气泡的区域压力扰动小。水深越深,同一扩张比喷管平均推力越小;同一水深,发动机扩张比越大,对应的推力振荡越大。
关键词:水下发射;;超声速燃气射流;;流场特性;;推力脉动;;燃气泡
基金资助:国家自然科学基金(12002097;12262006)~~