Solidworks和Fluent某弹丸气动特性分析(2)
1.2 国内外研究情况 中国的导弹空气动力学研究工作大约始于20世纪60年代初，在较短的时间内就形成了中国自己的导弹空气动力学队伍。20世纪70年代又进入了导弹空气动力学的快速发展时期。随着理论研究和数值算法研究的深入开始出现了计算空气动力学研究，并逐渐发展成为空气动力学的一个分支，而且也成为导弹空气动力学研究的一种新的工具，尤其是高速空气动力计算技术的发展，也加快了导弹空气动力学的发展。用理论计算解决型号气动力问题，目前已形成了三类方法[9]。 第一类方法是工程估算法。该方法主要应用各种近似方法，如等效攻角法和各种经验修正的方法估算导弹气动力。第二类方法是以线化位流方程数值计算为基础，引进旋涡干扰等各种工程应用模型，并适当引入一些经验修正方法。第三类方法是欧拉方程和N-S方程在内的精确数值计算。目前该类方法尚处于应用研究阶段[10]。 在对弹体气动特性的研究中，随着计算机速度和容量的增加，源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/ 用数值方法解决弹道计算中遇到的这个关键问题已经成为可能。国外从上个世纪七八十年代开始用计算机求解Euler方程或N-S方程，研究出许多成功的算法。目前所用的计算方法可分为两大类：一类是差分法，另一类是有限体积离散法。无论用哪种方法都需要给出边界条件和初值条件，经过时间推进，弹丸的绕流流场由非定常达到定常，就得到所要求的解。现如今借助商业CFD（计算流体动力学）软件FLUENT进行研究测试。求解过程主要由三部分组成，首先对导弹进行CAD几何建模，通过几何造型确定求解区域，其次针对既定的求解区域确定既符合实际又有利于计算的边界条件并进行合理而有效的网格离散，最后迭代求解直到整个求解域数值解的最小残差收敛到目标残差。即建立物理模型，建立数学模型，利用正确的计算方法进行求解[2][11][12][13]。 1.3 论文的主要工作 课题的研究内容取材于弹丸地面试验工程实际任务，以某次口径弹为研究对象，对其气动特性进行研究，分析其气动稳定性，研究次口径弹弹托的不同气动外形对其气动特性的影响，为次口径弹发射的设计提供有益参考。具体研究过程如下： a) 学习了解弹箭空气动力学部分关于弹箭气动特性知识，对 solidsworks、Ansys ICEM CFD、Ansys Fluent 软件进行学习并初步掌握； b) 利用 Solidworks 软件，根据所提供次口径弹示意图建立弹体几何模型； c) 将几何模型导入 Ansys ICEM CFD软件对弹体外场进行网格划分； d) 利用 Ansys Fluent 软件及所给定的参数进行模拟计算； e) 将所得的结果分析整理，讨论得出结论，对弹体气动布局改进提出建议。
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