再生式液体发射药火炮燃烧室压力振荡数值仿真

再生式液体发射药火炮(RLPG)喷雾燃烧过程伴随着剧烈的压力振荡现象,为了研究其产生机理,建立了RLPG燃烧室颗粒轨道模型.气相用欧拉法描述,液相用拉格朗日法描述,方程组中的源相反映了气液两相间的相互作用.通过数值仿真模拟了燃烧室压力振荡现象,从声腔振荡和燃烧稳定性两方面分析了压力振荡的产生机理,结果表明燃烧室存在纵向声学振型,液体药燃烧稳定性与液体药燃速指数有关,燃速指数越大,燃烧越不稳定.     

再生式液体发射药火炮燃烧室压力高频振荡研究

利用小波分析技术提取燃烧室压力高频成分，较精确确定压力高频振荡出现的时域范围，从而确定了振荡流共振振型对应的燃烧室形状。推导了燃气振荡流方程，计算了对应不同燃烧室形状下燃气振荡流的共振频率。对提取的燃烧室压力高频成分相对集中部分进行了频谱分析。研究结果表明：活塞的运动对共振频率影响较小，振荡流多阶共振频率受到激励是燃烧室产生压力高频振荡的一个重要原因。     

再生式液体发射药火炮燃烧室内两相流模型

为研究再生式液体发射药火炮(RLPG)内弹道过程,建立了RLPG燃烧室内的一维两相流数学模型,气相控制方程为非稳态欧拉方程组,液相控制方程用拉格朗日方程描述,方程组的源项反映了气液两相之间的耦合。分别采用二阶精度的MacCormack预估校正二步差分格式计算气相控制方程,求解析解的方法计算液相控制方程,PSI-Cell方法处理气液之间的耦合过程。通过数值仿真模拟了RLPG喷雾燃烧过程和压力振荡现象,建立了纵向二阶压力振荡振型,得到了主要物理参量的时空分布情况并讨论了主要结构参数对膛内过程的影响。仿真结果显示:由于身管入口的节流作用,使得燃烧室内的燃气压力和速度波动幅度都比身管内的要大;增大活塞差动面积比和喷孔面积都会引起膛压升高,压力振荡幅值增大。     

××航炮的数学模拟

本文导出了规范化的二自由度自动武器系统动力学普遍方程和撞击公式,并将其推广到考虑炮架弹性的三自由度系统。在此基础上,编制了具有一定通用性和人机对话功能的数学模拟程序,应用该程序对××航炮进行了数学模拟,得出了武器系统结构参数和初始条件对运动、射频和后座力的影响规律,以及使后座力最小时可行的××航炮缓冲器结构参数的最佳匹配。本文还首次将功图应用于自动武器动力分析。     

RLPG喷孔面积动态优化设计

研究ＲＬＰＧ再生喷射过程的规律性及其控制技术是推动ＲＬＰＧ技术发展的重要途径之一。该文将最优控制理论和方法应用于ＲＬＰＧ研究,建立了设计函数的动态优化模型,并将该模型应用于ＲＬＰＧ喷孔面积的动态化,应用共轭梯度法对其求解,再用Ｃ语言编程,经运算获得了比较满意的ＲＬＰＧ的最佳喷孔面积曲线和最佳膛压曲线。该研究有助于提高ＲＬＰＧ的发射性能。