不同因素作用下坦克行驶扬尘浓度分布规律数值模拟

为了研究典型战场中坦克行驶扬尘的产生机理及不同因素作用下的扬尘浓度分布规律,给坦克行驶扬尘的实验室模拟提供理论支撑与数据参考,基于气体与固体两相流理论,利用计算流体力学软件ANSYS Fluent对坦克行驶引起的外流场变化及不同风速和不同扬尘质量流率下的扬尘浓度分布进行仿真分析。研究结果表明:坦克行驶时在其车身尾部与两侧产生的大量湍流涡旋是引起扬尘颗粒运动的主要原因之一;风速越大,坦克尾部中心扬尘浓度越低,尾部两侧扬尘浓度越高,且浓度变化越迅速;扬尘质量流率越大,扩散速度越快,且在不同典型截面上扬尘平均浓度与质量流率呈线性增加关系,因此可根据某一质量流率的扬尘平均浓度数据推算得出其他质量流率下的扬尘平均浓度。

有限空间的尘浓度分布规律数值模拟研究

针对激光引信抗尘干扰能力研究问题,提出一种尘实验室设计方案。在实验室条件下形成一个浓度均匀且可调节的尘实验平面,进而对激光引信抗尘干扰能力进行定量分析。采用k-ε湍流数学模型和离散相模型,基于混合差分格式和同位网格的压力耦合方程组半隐式方法,利用计算流体力学软件Fluent对尘实验室进行数值模拟,得到计算域内不同截面的尘浓度分布情况和浓度随时间的变化趋势。结果表明:尘平面均匀浓度受鼓风口风速和鼓料口质量流率的影响,与风速呈线性规律增长,与质量流率呈指数规律衰减;自然风可以加快尘的沉降速度。