膛口初始流场对火药燃气射流的影响

身管武器发射弹丸时, 初始流场对随后火药燃气射流的发展及弹丸的运动有较大的影响。为了分析初始流场对燃气射流结构以及弹丸运动的影响, 基于有限体积法, 采用分块网格划分的整体运动方法及Realizable k-ε湍流模型, 耦合内弹道过程及六自由度方程, 建立了含有初始流场和不含初始流场的两种二维轴对称膛口流场数值模拟模型。以300 mm平衡炮为例, 研究了1730 m·s-1发射速度下的膛口流场特性。结果表明, 无初始流场时, 火药燃气波阵面近似为球形, 火药燃气无法追赶上弹丸。而在初始流场的干扰下, 膛口喷射出的燃气速度提高约200 m·s-1, 燃气追赶并包围弹丸, 流场中最大压力降低一倍, 温度提高1000 K以上, 弹底压力降低约1.3 MPa