《同心筒水下環形高速氣體射流的實驗研究》是依託北京理工大學，由胡俊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：同心筒水下環形高速氣體射流的實驗研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：胡俊
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
同心筒水下發射形成的高速環形射流，既包含了典型水下氣體射流的通用特徵，又具有其特殊性，在水下穿透發射中具有重要的套用價值。本課題以同心筒結構的環形水下高速氣體射流為研究對象，利用高速攝影與計算機自動圖像處理等手段，對環形水下氣體射流過程開展實驗與理論研究。通過對環形水下氣體射流氣泡流態、射流態演化過程、氣/液界面運動參數的定性與定量分析，研究獲取環形水下氣體射流不同形態轉變的判定標準，分析影響環形氣體射流回擊現象的主要因素，探討環形氣體射流氣/液交界面不穩定性機理；尋找建立環形水下氣體射流穿透深度與影響因素近似估算關係。
結題摘要
同心筒水下發射具有重要的軍事套用前景和複雜的流動機制，其特有的環形水下氣體射流，既包含了典型水下氣體射流的通用特徵，又具有環形射流的特殊性。本項目以環形水下氣體射流為研究對象，自行設計搭建了環形水下氣體射流實驗研究系統，利用高速攝影與計算機圖像處理等測試手段，對環形水下氣體射流的發展演化過程進行了研究，研究比較了圓形/環形射流的發展差異，分析總結出環形射流/泡流在水下發展演化過程呈現隨機噴出態、三周期流態、過渡態以及射流態四個不同階段，利用兩種無量綱參數變化規律，給出了不同流態劃分的無量綱判據。實驗研究了環形水下射流/泡流特殊流動現象，分析獲得了三周期環形泡流運動驅動機制、氣泡收縮、坍塌、穿刺等特殊現象下氣泡受力特徵。對於環形的水下氣體射流，通過對高速攝影拍攝的圖片進行後處理，分辨出射流邊界隨時間的變化序列，研究了水下氣體射流中的夾斷現象，並定量地研究了環形水下氣體射流的基本特徵參數，包括：射流半寬、射流初始膨脹角、氣液摻混度、射流穿透深度以及射流持續時間、射流夾斷次數、夾斷頻率等隨著修正弗勞德數的變化規律；統計了氣體體積分數和沿軸向發展，研究了射流邊界不穩定性，初步分析了在射流的不同發展階段的產生不穩定性主導因素。
