赵法栋，张燕丽，庄弘炜，吴一丹

(1 武警工程大学装备管理与保障学院，西安 710086；2 武警工程大学基础部，西安 710086)

0 引言

某防暴喷射管采用冲击挤压式脉冲射流喷射技术，以高压气体为动力，推动活塞使管内战剂从喷嘴高速喷出形成脉冲射流。在喷射过程中，喷嘴结构直接影响着射流射程和喷射性能。前期研究[1]发现，锥角为120°的锥直形喷嘴会造成喷射管内战剂速度和压强波动，导致射流破碎提前。因此，开展喷嘴结构对管内流场的影响研究，对于优化喷射管结构具有重要意义。

目前，国内外学者针对喷嘴的不同用途，采用数值模拟的方法[2-8]开展了大量研究。张德荣等[4]综合考虑射流特性和耐腐蚀磨损，对水力喷砂射孔器喷嘴结构进行了优化。刘巨保等[5]得到了更适合磨料射流切割的喷嘴结构。汤积仁等[6]提出了一种入口带过渡段的喷嘴结构，利用数值模拟和3D-PIV测试技术获取了最优结构参数。上述研究都是针对连续射流，而脉冲射流的研究焦点则集中于自激振荡喷嘴[7]、自激吸气式喷嘴[8]，对冲击挤压式喷嘴鲜有报道。

从防暴喷射管的冲击挤压过程出发，基于COMSOL仿真平台[9]，采用动网格技术对其管内流场进行大涡模拟，深入分析喷嘴结构对流动过程的影响，从能量转化的角度进行优选，以期为防暴喷射管的优化设计提供参考。

1 基于COMSOL的管内流动仿真

1.1 物理模型建立及网格划分

如图1所示,该防暴喷射管为回转轴对称结构，其管内流场可简化为二维轴对称模型,其中气室内为高压气体，活塞为刚性材料，发射管内为战剂。……