高速射弹入水空泡多相流场数值模拟

摘要

为了研究高速射弹跨介质入水过程中的弹道特性,超空泡形态以及阻力特性,采用VOF多相流算法、k-w SST湍流模型和Schnerr-sauer空化模型,运用动网格技术,对某一型号高速射弹跨介质入水过程进行了数值模拟。得到了射弹的阻力特性曲线、速度衰减曲线、入水深度曲线以及空泡形态图。将计算结果与理论解进行了对比,吻合良好。结果表明：高速射弹入水过程中可以形成覆盖弹身的超空泡,实现有效减阻。在弹体入水瞬间,阻力达到最大,弹体速度在形成稳定的超空泡前衰减很快,随后由于超空泡的形成导致阻力减小,弹体速度衰减变慢。