基于FLUENT软件的导弹意外点火情况下舱室维护仿真平台开发

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舰船弹库中存放有大量不同种类的导弹,如各种反舰导弹、防空导弹等,因此弹库的安全性直接影响到舰船生命力。当弹库出现导弹发动机意外点火或爆炸等险情时,弹库及相邻舱室的安全就受到了严重的威胁,因此弹库的防爆抑爆就显得尤为重要。弹库防爆抑爆系统的设计评估往往由于投资和风险巨大而不能进行真实充分的实验验证,所以能够对弹库防爆抑爆保障系统进行评估的CFD仿真技术得到了广泛关注。本文基于此,在商用计算流体力学软件ICEM、FLUENT和CFD-Post的基础上,通过二次开发研制防爆抑爆仿真平台,采用Qt图形库进行仿真平台图形界面开发以满足在Linux和Windows系统环境下跨平台运行的要求。防爆抑爆仿真平台可对导弹发生意外点火时弹库内的泄压排导过程以及喷淋降温过程进行模拟。通过对上述商用软件的二次开发实现以下功能:1.参数化的几何建模和网格划分功能,使用tk/tcl语言完成前处理二次开发功能,可以实现弹库、导弹、泄压排导口等模型快速生成以及自动实现结构与非结构网格的生成。2.通过FLUENT脚本语言建立仿真过程,实现仿真求解过程的参数化,通过UDF和Scheme语言实现泄压排导口边界条件的自动转换和喷淋头的自动加载。3.后处理结果的自动提取,采用CFD-Post二次开发脚本语言ccl完成后处理结果的自动生成功能,如云图、矢量图、粒子轨迹图等。通过舱室维护仿真平台,设计人员可以花费更少的时间和精力完成更多更复杂的仿真和分析,同时对同类型的仿真和分析工作可以批量完成,极大地提高工作效率。对仿真平台的测试结果表明其符合相关的技术要求,具有实用性、整体性、人机交互性、易学易用性。使用此仿真平台对某弹库进行仿真计算,计算结果与真实物理情况趋势相一致,防爆抑爆仿真平台可为我国舰船舱室的设计提供可行性技术支撑。
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