شبیه سازی عددی و مقایسه عملکرد دو اندازه مختلف از ساچمه های تفنگ بادی با کالیبرهای 5/4 و 5/5 میلی متر

در این مقاله به شبیه سازی عددی و مقایسه عملکرد دو اندازه مختلف از ساچمه های تفنگ بادی با کالیبرهای 5/4 و 5/5 میلی متر پرداخته شده است. ساچمه های مذکور تحت اثر نیروی پسا و با تغییرات پیوسته سرعت مواجه هستند و جریان ناپایا را تجربه می کنند. به منظور تحلیل عددی این مساله، معادلات ناویر- استوکس تحت شرایط ناپایای تراکم پذیر آشفته به همراه معادلات دینامیکی حرکت ساچمه به طور هم زمان در یک شبکه محاسباتی متحرک با نوشتن یک برنامه کامپیوتری حل شده اند. مدل سازی هندسی ساچمه ها، با عکس برداری دقیق از نمونه واقعی و عمل نقطه یابی، حاصل شده است. همچنین با توجه به هندسه ساچمه ها از دستگاه مختصات استوانه ای و با فرض تقارن-محوری استفاده گردیده است. شبیه سازی عددی به کاررفته، بر پایه گسسته سازی شارهای جابه جایی توسط طرح اختلاف مرکزی مرتبه دوم و استفاده از یک روش ضمنی به شیوه حجم محدود می باشد. به دلیل اهمیت پارامتر زمان در حل مساله، دقت زمانی مرتبه دوم به روش گام زمانی دوگانه مورد استفاده قرار گرفته است. سپس به منظور تایید صحت عملکرد برنامه کامپیوتری، پاسخ های حاصل با نتایج تجربی معتبر مقایسه گردیده اند. نتایج به دست آمده از این بررسی ها نشان می دهند که سرعت شلیک، جرم و اندازه ساچمه ها از عوامل تاثیر گذار بر زمان طی مسیر، افت ارتفاع و ممنتوم برخورد در یک مسافت معین می باشند.