张 旋,余永刚,张欣尉

(南京理工大学 能源与动力工程学院,江苏 南京 210094)

随着海洋战略地位的日渐突出,枪炮水下发射的研究备受关注。不同于空气中发射,枪炮水下发射时,水的密度约为空气的800倍,弹丸及火药燃气受到更大的阻力,不仅影响射击精度而且影响弹丸发射的联动性。因此,有必要对水下枪发射膛口流场发展机理进行深入的研究。

枪炮在空气环境中发射时所形成的膛口流场,国内外学者已进行了大量的实验研究和数值模拟。KLINGENBERG[1]对枪膛口流场及膛口焰进行了实验研究和模拟分析。李子杰等[2]对大口径火炮不同工况的膛口流场进行了数值模拟,结果表明初始流场对膛口燃气的速度和温度都有提高。朱冠南等[3]对不同环境压力下膛口流场的压力进行了测试实验,发现低压环境下与常压环境下膛口冲击波分布规律是一致的,膛口冲击波强度与环境压力呈线性规律。郭则庆等[4]对小口径武器膛口流场开展了可视化实验,获得了相对清晰的高分辨率相图,为数值模拟及武器研究提供了实验对照与参考。针对水下燃气射流场方面,相关人员也进行了不少的研究。HARBY等[5]利用可视化技术,对声速和亚声速水下气体射流进行了实验研究,发现喷口直径和Froud数值对射流界面的不稳定性起着重要作用。莽珊珊等[6]对燃气射流在液体工质中扩展进行了实验和数值研究。XUE等[7]对双股燃气射流在液体工质中扩展进行了实验和模拟,两者吻合较好。……