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高温高压大口径火炮膛口噪声场分布特性研究
发布日期:2014-01-24 新闻来源: 正文字号
中北大学机电工程学院       路 宽 赵俊利 雷红霞        北方机械制造有限责任公司  范社卫
    引言
    火炮膛口噪声主要是由初始冲击波和炮口冲击波产生的[1]。炮口的超声速射流在流场内产生正激波和斜激波,形成激波瓶,气流通过马赫盘时,速度和压力都将发生突然变化,气流的这些变化,引起能量的损失,部分能量转化成声能。火药气体射流边界上与外界的空气发生混合,形成边界的紊流区,在紊流区内气流相互间发生摩擦和涡流,形成湍流噪声[2]。火炮发射时产生的巨大声响,会有诸多不利影响,因此研究炮口噪声对于噪声的抑制和防护具有非常重要的意义。
    本文以高温、高压的大口径榴弹炮作为研究对象,对高温高压大口径火炮炮口流场进行非稳态的数值模拟,根据湍流结构确定声源面并基于FW-H声学模型计算获取炮口噪声场的分布规律,为炮口噪声的抑制和防护提供依据。
    1 炮口流场的数值计算模拟
    1.1物理模型
    本文采用的是高温、高压的大口径火炮为研究对象。如图1所示,将身管简化成为圆管形半封闭容器,对于此算例将计算分成两部分A 和B,其中A表示膛内区域,B表示膛外区域。忽略弹丸和膛口装置。