飞行弹丸头部温度场研究

针对弹丸滞留受热身管影响其外弹道初始温度的问题,分别建立了弹丸内弹道和外弹道瞬态受热模型。结合身管传热方程与两相流内弹道模型,采用四阶龙格-库塔法求解热平衡方程和弹道微分方程组,得出飞行弹丸头部温度场分布。该方法考虑了发射前弹丸滞留受热身管的可能性,使其外弹道初始温度的设定更合理,温度场计算结果更精确,符合实际战场环境,为弹丸红外辐射特性研究提供一定的参考价值。     

涉及身管传热的膛内流动及其计算

该文提出了一种计算火炮射击过程中燃气对身管的热散失和身管内侧壁温的方法，它是通过在膛壁边界层建立非稳质量守恒和动量守恒方程的积分式，而获昨有关动量厚度的偏微分方程；再藉助膛内存在的包含气流对身管摩擦和传热的不稳定准一维流，以及身管管壁内的径向热传导关系，运用ＭａｃＣｏｒｍａｃｋ有限差分格式，计算对流传热引起的膛壁内侧的温度分布和经由膛壁的热散失，并由此估算因热机理引起的身管烧蚀。该文还以某榴弹炮的     

活塞式高低压发射系统的膛内流场仿真分析与实验

为了优化活塞式高低压发射系统的结构,基于经典内弹道方程和计算流体动力学方程建立内弹道耦合方程,利用Fluent软件建立活塞式高低压发射系统膛内空间的三维气流模型,对发射过程中的膛内流场进行仿真分析,并进行发射实验验证仿真分析结果. 仿真与实验结果表明,基于发射筒内气流的三维模型可以得到高低压内部火药气体流场的细节,为高低压发射系统的设计提供理论依据.      

燃气流气动加热环境中碳基复合材料烧蚀传热特性分析

为研究燃气流气动加热环境中碳基复合材料的烧蚀传热特性,通过燃气流环境中碳基复合材料的化学反应、热化学烧蚀以及热响应模型分析,建立相应的烧蚀传热计算模型,对比燃气流平板及驻点烧蚀试验的烧蚀量试验与计算结果,两者吻合较好.在此基础上,分析燃气流与空气环境中碳基复合材料烧蚀传热特征的差异,以及燃气组分、压力等参数变化对碳基复合材料烧蚀传热特性的影响.研究表明,在同样的热环境条件下,燃气流环境下的材料表面温度低于空气环境下的结果,烧蚀后退量高于空气环境下的结果;表面温度和烧蚀后退量分别随着H_2O和CO_2含量的增加呈现减小和增大的趋势,H_2O的影响程度更大.     

埋头弹内弹道过程分段建模方法的研究

为了简化埋头弹的内弹道模型,将埋头弹内弹道过程分为两个阶段。结合经典内弹道和高等内弹道理论,并应用两相流体力学模型和计算流体动力学技术,分别建立了埋头弹传火管零维模型和身管内一维两相流模型,并利用MATLAB软件进行了数值模拟,获得了内弹道参数在弹后空间的分布情况,为分析埋头弹内弹道性能提供了一种新的建模方法,为埋头弹装药结构的修正和优化提供了理论指导。     

相变平板传热问题的一种精确解法

以一维半无限大相变传热问题的精确解为基础,给出一维有限尺寸相变传热问题带有待定系数的一般解.利用问题的定解条件得到包含待定系数的超越方程.用数值方法解超越方程,从而获得传热问题的精确解.计算结果表明,在一定参数范围内精确解与近似解符合得相当好.     

引射混合器数值模拟及性能预测方法研究

通过引射混合器主次流不同压比下混合管内流场的模拟计算,确定了该几何构形下发生壅塞时的主次流压比.对高压比下次流壅塞现象的研究表明,壅塞以后继续增大压比,当主流出口静压远大于混合管静压时,混合管内气流只经历一次膨胀和再压缩的过程.同时激波位置固定,不再随压比的继续增大发生变化.基于准一维控制体模型、Fabri壅塞假设模型和连续方程,提出了能有效预测引射器最高性能的饱和超音速模型,推出了此模型下引射系数与总压比和面积比之间的关系.由此得到直接反映引射器性能的特性曲线和修正曲线.最后把解析结果与数值计算的结果进行对比,验证了该模型的有效性.     

膛内边界层计算的一种方法

该文采用了管内边界层流动的二维模型,研究了火炮身管内边界层流动和传热的数值计算。并且把身管内气流对壁面传热和管内热传导的解结合起来求解,以提供膛内传热分析中重要的壁温值和对流传热值,数值计算结果与文献报导较一致。     

垂直半圆型沟槽管冷凝传热及有限元法求解

本文提出了一个半圆型垂直沟槽管冷凝传热的物理模型。应用这一模型简化了沟槽内冷凝液的Navier—stokes方程,用有限元法求出了沟槽内冷凝液的流速分布和流量。通过物料和热量衡算得到了流体力学和传热的基本关联式,提出了冷凝给热系数的计算方法。由实验确定膜厚系数n。由以上计算得到管顶到任一位置的平均给热系数和整个管的总平均给热系数。计算结果与实验值吻合较好。在本文条件下,半圆型沟糟管的平均给热系数是光滑管的2.5～6倍.说明半圆型垂直沟糟管在工业生产中是可以使用的。     

竖式移动床颗粒流动的研究

竖式移动床内通常进行着伴随传热传质的化学反应,研究床层内颗粒流动对强化床层气固热交换和化学反应具有重要的意义.以球团竖炉为背景,采用实验与模拟相结合,研究床层内颗粒流动基本规律.动力学模型和黏性流模型是计算床层颗粒流动的主要模型,且黏性流模型更适用于竖炉;结合模拟与实验结果,确定了动力模型中的待定系数为0.02 m,黏性流模型中的黏性系数为0.15 Pa.s;采用黏性流模型模拟得到,球团在竖炉内流动比较均匀,接近于"活塞流";焙烧带的倾斜壁面倾角对炉内球团顺行起很大作用.