定向器内二维轴对称模型的非定常流动模型(2)
2.2 燃气射流湍流数学模型 5
2.2.1 湍流基本方程 5
2.2.2 湍流数值模拟方法 8
2.3 网格技术 10
3 网格绘制及射流参数选择 12
3.1 已知条件 12
3.2 计算模型 14
3.3 动网格实现策略 15
3.4 相关参数对于燃气射流模拟影响 16
3.4.1 网格大小 16
3.4.2 湍流模拟 17
3.4.3 粘度 18
3.4.4 本章小结 21
4 燃气射流定向器非定常仿真 22
4.1 自由射流 22
4.2 自由射流场参数分析 23
4.3 外流场射流检测点分析 27
4.4 管内非定常流动 30
4.4.1 燃气射流进入管内初期 30
4.4.2 4个典型位置射流流场 32
4.4.2.1 2/4处管内燃气射流分析 34
4.4.2.2 运动到定向器前端面管内燃气射流分析 35
4.5 粘性力 37
结论 41
致谢 42
参考文献 43
1 引言（或绪论）
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
火箭武器是一种成熟于第二次世界大战的地面压制火力，它被运用上战场以来，便以射程远，火力猛，机动能力强，反应时间短，结构简单易于文护等诸多特点在国内军队中享有盛誉，成为了不折不扣的军中利器。
随着战场形态的瞬息万变，现代战争对火箭武器提出了许多更高的要求，包括远射程，强机动，大威力，高密集度的战术性能；可靠，安全，易于文护的勤务性能；工艺性好，生产效率高，通用化广，互换性好的勤务性能。围绕这些特点，各大军事强国相继发展出了各种具有代表性的多管火箭武器。
M270是美国陆军及北约制式压制火力。战斗全重达24.9吨，成员3名，底盘采用M2“布雷德利”步兵战车，机动性很强，最大公路达速度64km/h，最大行程480km，最大爬坡度30º发射系统部分，2个集装箱式发射- 储存器由12个298毫米口径的玻璃钢定向管组装成，储存期可达10年。高低射角0~+60，方向射角左右各194º，转动速度5º/sº，仰俯速度0.9º/sº。在弹药方面：配备了M26式双用途子母火箭弹、At-2反坦克雷火箭弹、M26A1增程火箭弹、制导火箭弹、灵巧战术火箭弹、陆军战术导弹。火控系统部分，能自主完成射击诸元计算、控制瞄准和射击、不间断确定炮车的位置和控制更换发射-储存器的任务。这是一门极具代表性的火箭武器，其快速反应型“海马斯”开始崭露头角。
AR-3(国内又称PHL)是我国自主研发的一款火箭炮。战斗总重45吨，能以60km/h持续行驶600km，由于配备多种多种弹种，其射程覆盖区域达到22-220km。配备了有两个一次性的发射箱，每个箱内储存4至5枚火箭弹，一次性火力覆盖压制能力很可观。同时，AR3还拥有完善的气象探测系统、作战指挥系统和文持系统，自动化程度较其前辈有明显提升。
1.1.2 研究意义
火箭弹发射时燃气射流在管内复杂流动是影响定向器壁面状况以及火箭弹内弹道性能的一个重要环节。由于结构的特殊性，通过实验只能得到特定点的特定参数，为了更清楚的了解这一现象，除了进行实验外，通过计算流体动力学仿真模拟流动，针对不同的管内发射工况，建立出与之相适应的计算流场也是需要研究了解的重要课题之一。