【摘 要】
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本论文的工作是关于充液圆筒中高速气体射流动力学特性的实验研究,用以模拟潜射导弹自力发射过程。通过流动显示和压力测量两种途径,研究了气体射流的时间演化及其在结构壁面所
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本论文的工作是关于充液圆筒中高速气体射流动力学特性的实验研究,用以模拟潜射导弹自力发射过程。通过流动显示和压力测量两种途径,研究了气体射流的时间演化及其在结构壁面所产生的冲击效应。在可视化的研究中,借助于高速数字相机拍摄了充液圆筒中高速气体射流的形貌,给出了同心筒结构中不同弹体模型位置下冲击射流的演化过程。借助于压力传感器测得了高速气体射流在圆筒底部驻点区及其侧壁、弹体模型壁面处所产生的动态压力随时间的变化。压力测量的结果表明,充液圆筒中的高速气体射流在驻点区所产生的冲击压力的瞬态最大值、稳态平均值和脉动有效值随喷管进口压比的增加而增加,冲击区是主要的噪声源和动态压力承载部位。通过充气与充水两种状态的对比实验,揭示了冲击压力存在一个上冲阶段是充液圆筒高速气体射流特有的性态,其瞬态最大值比充气值有显著的增加。此外,弹体模型壁面压力瞬态最大值沿模型轴线向出口方向逐渐降低,但是发射筒模型侧壁下部压力显著增加而其中上部压力则一直保持与环境背压相同。借助于压力测量和高速摄影的同步校验,确定了压力上冲现象和气体射流撞击筒底事件的关联。
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