تحلیل بالستیک داخلی پرتابه در پرتابگرهای گازی و بررسی اثر پارامترهای پرتابگر بر سرعت خروجی پرتابه

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 کارشناس مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم

2 استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم

چکیده

در این مقاله حرکت پرتابه‌ها در پرتابگرهای گازی از لحظة آغاز حرکت تا خروج آن از دهانة پرتابگر تحلیل شده است. به‌منظور به‌دست آوردن سرعت دهانة پرتابگر، از نرم‌افزار فلوئنت و بهره‌گیری از قابلیت اندرکنش سازه - سیال استفاده شده است. تأثیر پارامترهای مختلف پرتابگر در سرعت خروجی پرتابه، از جمله اثر عواملی چون فشار گاز داخل مخزن، طول لولة پرتابگر، نوع گاز داخل مخزن و دمای گاز داخل مخزن بر سرعت دهانه بررسی شده است. بدین منظور، برای هر پارامتر مورد بررسی، با ثابت نگاه داشتن سایر پارامترها و تغییر در پارامتر مورد نظر، شبیه‌سازی سازه - سیال انجام شده و سرعت دهانه استخراج شده است. در تحلیل‌های انجام‌شده، وزن پرتابه و قطر لولة پرتابگر ثابت در نظر گرفته شده است. با استفاده از نتایج حاصل، مقدار مناسب هر یک از پارامترهای مورد بررسی در افزایش سرعت پرتابه در دهانة خروجی پرتابگر تعیین شده است. همچنین نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج حاصل از روابط تئوری برای محاسبة سرعت دهانه مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می‌دهد با افزایش طول لولة سرعت پرتابه افزایش می‌یابد. افزایش فشار گاز نیز به افزایش پرتابه منجر می‌شود و طبق نتایج، تأثیر فشار گاز بیشتر از طول لوله می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


[1] X. Jiang, B. Fan, H. Li, Numerical investigations on dynamic process of muzzle flow, Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 29, No. 3, pp. 351-360, 2008.

[2] P. Kapil, CFD Analysis of Different Shapes of Projectile (Bullet), PhD diss., University of Petroleum & Energy Studies Dehradun, 2011.

[3] I. Mehmedagic, D. Carlucci, S. Thangam, COMPUTATIONAL STUDY OF THE FLOW AROUND A PROJECTILE MOVING THROUGH A GUN BARREL.

[4] Z. J. Rohrbach, T. R. Buresh, M. J. Madsen, The Projectile Velocity of an Air Cannon, Wabash Journal of Physics, Vol. 4, No. 3, pp.1-9, 2011.

[5] Z. J. Rohrbach, T. R. Buresh, M. J. Madsen, Modeling the exit velocity of a compressed air cannon, American Journal of Physics, Vol. 80, No. 1, pp. 24-26, 2012.

[6] Z. Hui, J. Tan, D. Cui, An Overset Unstructured Grids Method to Simulate The Process of Gun Firing, Conference Proceedings, China, 2008.

[7] D. E. Carlucci, S. S. Jacobson, Ballistics: theory and design of guns and ammunition, CRC Press, 2013.