埋头弹内弹道过程数值分析

为了给埋头弹火炮可燃导向管的材料选择和结构尺寸设计提供依据,该文研究了埋头弹在膛内的运动过程和药室中的流场变化规律.考虑到埋头弹火炮药室内具有显著的两维流动特性,该文应用两相流体力学理论和计算流体动力学技术,建立了药室内的非稳态轴对称两维多相流和身管内非稳态一维两相流相结合的模型,并进行了数值模拟.计算结果表明要使弹丸嵌入膛线之前导向管不发生破裂,导向管的强度应达到5 MPa以上.     

影响温度外推测试精度的数值因素

针对某些工况中温度不易测量的问题，提出了温度测试的外推方法，该方法以易测位置处温度测试为起点，采用传热规律的模型以及数值解决，反推出要测位置处的温度。在数值求解的过程中，引入了影响外推测试结果精度的数值因素－－阶数，并通过实例讨论了阶数对外推测试结果的影响程度以及获得满意精度时阶数的选取标准。分析结果表明，阶数决定着外推测试的结果以及结果的精度，阶数选取不当甚至会出现错误的外推测试结果，但采用反面求解求得的拟合曲线与实测得的原值具有最小的剩余误差平方和，可以有效地抑制其影响。对于表面特定温度为θ（0,t)的曲线，测得其0.0129cm处的温度变化规律反推，选取阶数为10时，剩余误差平方和为533％，外推结果错误，选取阶数为9时，剩余误差平方和为0．673％，外推结果正确。     

多层壁面包装的多孔介质温度场测定与数值计算

提出了多层壁面包装的多孔介质问题的研究，探讨了含有流体层的多层壁面的多孔介质温度场测定与数值计算，并从模型、简化处理方法以及工程实际求解中需要重视的因素等方面进行了阐述，最后以一实例验证了多层壁面包装的多孔介质温度在自然条件下随环境温度变化时，薄流体封装层以及多孔介质的简化处理方法。     

某加农炮膛炸事故原因的探讨

该文给出了某加农炮管状发射药两相流内弹道模型及其计算机编码。通过对该炮膛炸事故分析,说明本模型及编码能较好地模拟这类装药的点火燃烧过程,并能预测不同点火燃烧条件下,特别是变异装药点火燃烧条件下的内弹道性能,从而有助于解释和探讨装药事故的原因,为这类装药设计提供指导。     

液体炮中喷射结构对燃烧稳定性的影响

燃烧稳定性控制技术是再生式液体发射药火炮(RLPG)的关键技术之一。报道在23mm RLPG试验装置上，研究了外环喷射结构和内环喷射结构对燃烧稳定性的影响，分析了外环喷射结构对RLPG点火燃烧不一致的原因。提出在23mm RLPG装置中，通过采用液体阻尼控制内环式喷射活塞的运动，可有效抑制燃烧室和贮液室压力振荡的幅度，提高RLPG燃烧稳定性。     

火炮内膛涂油弹炮接触熔化热流体模型与分析

该文就火炮内膛涂油条件下,弹丸在膛内高速运动中的弹炮接触熔化进行了分析,建立了涂油条件下的弹炮接触熔化热流体模型,进行了数值计算,计算了弹带熔化速度和厚度及其对弹丸摩擦系数的影响,结果与实验值吻合较好.计算结果表明:在弹丸滑动速度到达一定数值后,首发涂油时的摩擦系数与无油时一致.但在此之前,即弹丸运动初期的一段距离上,摩擦阻力大于后续各发,这是造成首发炮弹初速偏大,射程偏远的一个因素.该文所得结果可应用于内弹道计算,从而为认识弹丸在膛内强制滑动下的接触摩擦及其弹丸运动中的阻力机制,弄清炮膛涂油对弹丸初速的影响提供了理论依据.     

膛内高温燃气对底排药剂点火过程影响的数值分析

为研究底排药剂在火炮内弹道过程中的点火特性,根据膛内火药燃气高温高压的特点及底排药剂加热点火的主要热交换方式,建立了点火过程的物理模型。基于含能材料固相点火理论模型,仅考虑热对流和热辐射换热的边界条件,构建了点火过程的数学模型。弹底环境通过联立求解内弹道模型和膛内气体状态方程来确定。针对某155 mm火炮及所装备的底排弹,计算分析了底排药剂的点火过程及影响因素。数值计算结果表明:膛内弹底燃气温度随时间变化逐渐减小;着火点位于距底排药柱内表面约120μm厚的薄层内;点火延迟时间约为1.672 ms;点火延迟时间随火药燃气速度和辐射热通量的增大分别近似呈三阶多项式递减关系。     

毛细管消融等离子体及其射流压力特性研究

为研究消融等离子体及其射流在点火和增强火药的燃烧效应时对电热发射内弹道过程的影响,通过实验得到了毛细管内消融等离子体及其射流压力随时间的变化规律,并对脉冲等离子体射流产生的推力进行了初步测试,采用推力计算公式结合等离子体射流的动力学参数对射流的推力进行了计算.实验结果表明:毛细管内消融等离子体及其射流的压力幅值取决于放电能量,射流的压力相对毛细管内等离子体的压力有一定的滞后,并且耗散得更快;脉冲射流产生的推力具有冲击震荡效应,其最大值和射流压力基本同步;利用推力计算公式得到的推力和实验结果具有一致性.     

细水雾与木垛火相互作用的实验研究

该文对细水雾与固体木垛火相互作用问题进行小尺度模拟实验研究.利用热电偶、数码摄像机等测量了细水雾作用前后燃烧场的变化特征.结果表明：细水雾扑灭木垛燃烧的明火效果较好,但不能有效抑制阴燃现象,且喷雾气压、预燃时间和木垛结构形状对灭火过程有显著影响.在一定范围内,喷雾气压与灭火时间成反比关系;预燃时间与灭火时间成正比关系.     

一维两相流模型在埋头弹药内弹道学中的应用

很多弹药特别是埋头弹药应采用多维两相流内弹道模型,但这样建模以及计算的工作量太大,为此,在分析其工作机理的基础上,将其内弹道过程简化为一维两相流模型,给出了有关方程和定解条件.采用MacCormack差分格式对不同长度的传火管分别进行数值计算,模拟结果与试验有较高的吻合度,结果表明:采用长传火管的内弹道性能较好.模型再现了其发射过程,分析了埋头弹药内弹道的特点,有关分析可以指导其结构设计和装药设计.