喷射结构对充液圆管内气幕特性影响的数值分析

为了研究火炮水下气幕式发射过程中喷射结构对气幕特性的影响，建立了多股燃气射流在充液圆管中扩展的三维非稳态数理模型，获得了多股燃气射流在充液圆管内气液两相组分、压力与速度分布规律。计算结果表明：多股燃气射流从喷孔喷出后，在液体中形成多个Taylor空腔，通过Taylor空腔与液体湍流掺混生成管内气幕。由于气液湍流掺混作用导致流场内压力出现波动，汇聚界面产生低速涡流区域。斜面喷孔直径由1.5 mm增大至2 mm，斜面射流回流作用增强，导致由斜面射流与侧壁射流汇聚而成的侧面射流轴向扩张能力提升，气幕整体排水性能增强，8 ms时气幕上方液体运动速度由8.26 m·s-1增大至9.4 m·s-1