Estimation of the drag coefficient of mine imitator in longitudinal air flow using numerical methods / Minos imitatoriaus pasiprie?inimo koeficiento nustatymas horizontaliajame oro sraute, naudojant skaitinius metodus /

摘要

One of the most important measures to reduce the cost of preparing mortar units is the use of mortar shooting trainers operating according to the ‘shell in shell’ principle that best meets the needs of military forces. When increasing the efficiency of using equipment for mortar shooting training and seeking to reduce their production costs, further research on external ballistics is strictly necessary in order to improve the structural parameters of mine imitators. With the help of finite element modelling techniques, this article investigates air flow over mortar mine imitators. In order to achieve the aim, a package of Mechanical Desktop Software was used for creating a dimensional model of mine imitator the model of which was imported into ANSYS CFX and a finite element numerical model was generated. Considering the literary sources of experimental studies, SST turbulence model generating the results closest to those of experimental research was selected. After modelling, air drag force influencing mine imitator and the drag coefficient at different air flow speed were established. Santrauka Viena i? svarbiausi? priemoni?, siekiant suma?inti minosvaid?i? padalini? parengimo kain?, yra panaudojimas minosvaid?i? treniruokli?, veikian?i? principu ”mina minoje“ ir geriausiai atitinkan?i? Lietuvos kariuomen?s poreikius. Didinant ?i? treniruokli? panaudojimo efektyvum? bei siekiant suma?inti j? gamybos s?naudas, reikalingas tolesnis – pirmiausia i?orin?s balistikos – tyrimas, kad toliau būt? gerinami konstrukciniai minosvaid?i? treniruokli? parametrai. ?iame straipsnyje baigtini? element? modeliavimo metodais tiriamas minosvaid?i? treniruokli? minos imitatoriaus oro srauto aptek?jimas. Tikslui pasiekti naudojantis Mechanical Desktop programiniu paketu, sudarytas minos imitatoriaus erdvinis modelis. Minos imitatoriaus modelis importuotas ? ANSYS CFX ir sugeneruotas skaitinis baigtini? element? modelis. Atsi?velgiant ? literatūros ?altiniuose pateiktus eksperimentini? tyrim? duomenis, buvo parinktas eksperimentiniams tyrimams artimiausius rezultatus teikiantis turbulencinis modelis SST. Atlikus modeliavim?, nustatyta min? veikianti oro pasiprie?inimo j?ga ir pasiprie?inimo koeficientas, esant ?vairiems oro srauto grei?iams. Резюме Одним из важнейших мероприятий по снижению стоимости боевой подготовки минометных под разделений является применение тренажеров, действующих по принципу ?мина в мине? и наиболее отвечающих требованиям Вооруженных сил Литвы. Для повышения эффективности применения и снижения стоимости производства этих тренажеров необходимы дальнейшие исследования, в первую очередь внешней баллистики, для дальнейшего улучшения конструкционных параметров минометных тренажеров. В статье методами моделирования конечных элементов исследуются воздушные потоки, обтекающие мину-имитатор минометного тренажера. Для достижения данной цели при помощи программного пакета Mechanical Desktop была создана пространственная модель мины-имитатора. Модель мины-имитатора перенесена в программу ANSYS CFX и создана численная модель конечных элементов. На основе данных об экспериментальных научных исследованиях, представленных в литературных источниках, была подобрана турбулентная модель SST, дающая результаты, наиболее близкие к экспериментальным. После выполненного моделирования были определены сила сопротивления воздуха, воздействующая на мину-имитатор, и коэффициент сопротивления при разных скоростях воздушного потока. Reik?miniai ?od?iai: minosvaidis, treniruoklis, minos imitatorius, oro srautas, pasiprie?inimo koeficientas Ключевые слова: мином?т, тренаж?р, мина-имитатор, воздушный поток, коэффициент сопротивления.