Mecanismo de la evolución de la onda de choque del chorro de boca bajo interferencia inicial y su modelo simplificado
Autores: Li, Zijie; Wang, Hao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mecanismo de la evolución de la onda de choque del chorro de boca bajo interferencia inicial y su modelo simplificado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Armas
Resistencia al impacto
Onda de choque
Modelo de simulación
Chorro de boca
Dispositivos experimentales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Las armas de gran calibre y cañón largo son dispositivos experimentales importantes para explorar la resistencia al impacto y la fiabilidad de las ojivas. La fuerza de impacto del chorro de boca tiene una influencia significativa en la resistencia a la sobrecarga de la ojiva y los dispositivos circundantes. El mecanismo de movimiento del cuerpo dentro del tubo no puede ser ignorado debido a la alta energía cinética en la boca. En este estudio, diseñamos el experimento relevante y un modelo de simulación para analizar las características estructurales y el mecanismo de evolución de la onda de choque y la estructura de vórtice en un chorro de boca. El objetivo era examinar la evolución de la onda de choque con la interferencia inducida por el chorro inicial. Establecimos tres modelos de simulación adicionales para comparar las similitudes y diferencias entre los resultados de los modelos. Los resultados mostraron que, en el modelo complejo original, el chorro inicial restringía la expansión libre del chorro de boca, lo que llevó a muchas colisiones de choque que retardaron el desarrollo de las ondas de choque. Así se formaron múltiples ondas de choque reflejadas bajo una alta presión local que distorsionaron la estructura del choque, mientras que la estructura de la onda de choque en los modelos simplificados era clara y simple. Los parámetros de movimiento del cuerpo cambiaron poco cuando se ignoró la interferencia inducida por el chorro inicial. La diferencia en los valores de la fuerza de impacto más fuerte medida en puntos de monitoreo lejanos a la boca fue pequeña, con un error de aproximadamente el 2%, de modo que el modelo simplificado sin el chorro inicial podría usarse en lugar del modelo complejo original. Los otros modelos simplificados mostraron diferencias significativas. Nuestros resultados proporcionan una base teórica importante para futuras investigaciones sobre el chorro de boca y sus aplicaciones en ingeniería.
Descripción
Las armas de gran calibre y cañón largo son dispositivos experimentales importantes para explorar la resistencia al impacto y la fiabilidad de las ojivas. La fuerza de impacto del chorro de boca tiene una influencia significativa en la resistencia a la sobrecarga de la ojiva y los dispositivos circundantes. El mecanismo de movimiento del cuerpo dentro del tubo no puede ser ignorado debido a la alta energía cinética en la boca. En este estudio, diseñamos el experimento relevante y un modelo de simulación para analizar las características estructurales y el mecanismo de evolución de la onda de choque y la estructura de vórtice en un chorro de boca. El objetivo era examinar la evolución de la onda de choque con la interferencia inducida por el chorro inicial. Establecimos tres modelos de simulación adicionales para comparar las similitudes y diferencias entre los resultados de los modelos. Los resultados mostraron que, en el modelo complejo original, el chorro inicial restringía la expansión libre del chorro de boca, lo que llevó a muchas colisiones de choque que retardaron el desarrollo de las ondas de choque. Así se formaron múltiples ondas de choque reflejadas bajo una alta presión local que distorsionaron la estructura del choque, mientras que la estructura de la onda de choque en los modelos simplificados era clara y simple. Los parámetros de movimiento del cuerpo cambiaron poco cuando se ignoró la interferencia inducida por el chorro inicial. La diferencia en los valores de la fuerza de impacto más fuerte medida en puntos de monitoreo lejanos a la boca fue pequeña, con un error de aproximadamente el 2%, de modo que el modelo simplificado sin el chorro inicial podría usarse en lugar del modelo complejo original. Los otros modelos simplificados mostraron diferencias significativas. Nuestros resultados proporcionan una base teórica importante para futuras investigaciones sobre el chorro de boca y sus aplicaciones en ingeniería.