شبيه سازي عددي پرتابگر گازي با استفاده از نرم افزار Ansys

Numerical simulation of gas gun in Ansys software

در اين پژوهش يك پرتابگر گازي تك مرحله اي بررسي مي شود. براي اين منظور معادلات حاكم بر جريان سيال و انتقال حرارت در نرم افزار Ansysبه صورت عددي حل شده است. در اين مقاله اثر تغييرات پارامتر هاي طول، لوله پرتابگر، جرم پرتابه، نوع سيال كاري و فشار سيال كاري بر روي سرعت خروجي پرتابه در نظر گرفته شده است. نتايج شبيه سازي عددي و تجربي با هم تطابق خوبي دارد. نتايج نشان مي دهد كه افزايش طول لوله پرتابگر و افزايش فشار گاز موجود در مخزن پرتابگر، موجب افزايش سرعت پرتابه و كاهش اين دو پارامتر باعث كاهش سرعت پرتابه در لحظه خروج از پرتابگر مي شود. همچنين افزايش جرم پرتابه موجب كاهش سرعت پرتابه در لحظه خروج از پرتابگر مي شود و بالعكس. بررسي تغييرات نوع سيال كاري نشان مي دهد كه هرچه چگالي گاز مورد استفاده افزايش يابد، سرعت پرتابه در لحظه خروج از پرتابگر كاهش يافته و بالعكس.

In present study a one stage light gas gun is examined. To this end, governing equations of fluid flow and heat transfer are numerically solved in Ansys software. Effects of barrel’s length, projectile mass, working fluid, fluid pressure are investigated on projectile’s departure velocity. Results of numerical solution show good agreement with experimental data. It is observed that increasing the gas pressure in gun’s reservoir and barrel’s length will lead to higher departure velocity of the projectile; conversely, reduction of these two parameters results in lower departure velocity. Departure velocity decreases with increasing mass of projectile and vice versa. Examining the working fluid, it is seen that the higher gas density the higher departure velocity of the projectile.