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题目:基于重叠网格方法的导弹整流罩分离数值模拟研究

关键词:重叠网格,导弹整流罩,非定常流动,六自由度运动,数值模拟

  摘要



        随着现代飞行器的不断发展,多体干扰现象与分离规律已经成为目前武器研制中共同的关键性问题,受到空气动力学界的普遍关注和重视。导弹整流罩的分离就属于多体分离问题中比较常见的一类问题。整流罩的安全分离,是导弹发射过程中非常重要的环节,为了保证分离过程的安全,防止整流罩与导弹发生碰撞,必须对分离过程中导弹和整流罩的运动特性进行分析。

        本文采用重叠网格方法,非定常方法耦合六自由度运动,数值模拟了超声速拦截导弹整流罩的分离。首先在原有计算程序的基础上,引入ADT树形数据结构,与重叠网格方法中的stencil walk寻点方法相结合,有效地缩小了搜索空间,节约了搜索计算的时间消耗;其次进行了算法性能分析和程序验证,数值模拟了跨音速NACA0012翼型绕流、带活动襟翼的翼型/襟翼组合体结构和飞行器外挂物投放,并与实验数据进行对比,计算结果和实验数据很好的贴合,验证了程序对动态问题和三维复杂多体分离问题的适用性,并且引入ADT树形数据结构后,提升了计算效率;最后数值模拟了超声速导弹整流罩的分离问题,对比了不同初始转动角速度和不同攻角下导弹整流罩的飞行轨迹以及整流罩分离过程中红外制导窗口处流场的压力和温度的变化规律,为导弹整流罩的分离和拦截导弹红外制导窗口的安装提供了一定的参考意义。