超声速内埋式弹舱的气动特性及气动噪声的被动抑制的研究

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在航空航天领域研究中,超声速条件下内埋式弹舱的气动特性受到人们重点关注。内埋式弹舱在高马赫数条件下,弹舱内会产生膨胀波、激波、自激震荡和噪音,这些不利情况会使导弹与弹舱分离时产生扭矩,影响导弹轨迹的精确性。同时,弹舱内的自激震荡和噪音会使弹舱内的结构发生疲劳损坏,影响弹舱的使用寿命。  在课题组前期研究基础上,本文着重考虑含有导弹的二维模型弹舱的气动特性。本文对弹舱计算流场域和计算网格进行了优化,计算网格采用了分区划分的结构化网格。同时,将计算结果与实验进行了验证,结果吻合的很好。本文首先考虑到弹舱内加入导弹更加的贴近实际情况,本文采用双方程湍流模型针对导弹在弹舱内不同位置对弹舱内流场以及导弹受力情况进行了数值分析。在超声速条件下,弹舱内会产生强烈的自激震荡和噪音,本文其次针对这种情况,通过前壁面倾斜30°、后壁面倾斜30°和前壁面内置扰流片这三种情况对弹舱内的流场进行了被动控制数值计算方法。  计算结果表明:(1)导弹在弹舱中间和靠后位置时,导弹上下表面受力比较均匀,有利于导弹与弹舱的安全分离。导弹位置靠前时,弹舱内部流场比较复杂,弹舱前后压强分布不均匀。(2)前壁面倾斜和后壁面倾斜能够有效的改善弹舱内部流场情况,减小弹舱内的噪音。弹舱内加入扰流片不但不能降低噪音,反而使弹舱内的流场更加复杂。本文的数值计算结果为内埋式弹舱的结构设计提供了参考依据。
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