侧向加能超高速发射内弹道过程建模与仿真
发布时间：2022-01-22 08:43
超高速发射技术在武器研制、地面高速撞击试验等方面展现出了诱人的应用前景,侧向加能技术是超高速发射技术中的一种,它以成熟的固体发射药技术为基础,通过对现有火炮的结构稍加改造,加装侧向加能药室,即可大幅度提高弹丸初速,实现超高速射弹。传统实验手段难以准确描述膛内现象,同时又会耗费大量的人力和物力,本文采用数值模拟的方法,编制了程序,对侧向加能超高速发射技术的内弹道过程进行了建模和仿真分析,为采用此技术的新一代超高速发射工具的研制提供借鉴和参考。主要工作如下：a)针对某口径常规装药结构的火炮,建立点火管跟膛内耦合的双一维两相流内弹道模型,采用Mac-Cormack格式,编制程序进行了数值模拟和膛内流场分析。b)建立某口径火炮侧向加能超高速发射的物理模型,对其发射原理进行了分析；采用零维内弹道模型编制程序进行了数值仿真,将计算所得侧向加能超高速发射的数据与常规装药结构火炮的计算数据进行对比和分析。c)建立侧向加能超高速发射内弹道过程的两相流模型,分别采用膛内一维、侧向加能药室零维的一维两相流模型以及膛内一维、侧向加能药室一维的双一维模型,编写不同的计算程序进行了数值模拟,根据计算的结果对膛内流...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
火炮结构简图
x/mx/m图2.8点火管内不同时刻气相速度分布曲线图2.9点火管内不同时刻固相速度分布曲线图2.8和图2.9分别描述了不同时刻点火管内的气相速度分布曲线和固相速度分布曲线。如图2.8所示，由压力阵面引起了正峰值，不同时刻的正峰值对应不同时刻的点火阵面，负峰值随点火孔的相继破孔，向左端流速逐渐增大。如图2.9所示，由于固相颗粒沿着轴向往点火管的右端运动，使得固相颗粒在点火管的右端聚集，而点火管左端的固相颗粒减少。反映在空隙率上，就造成了点火管左端的空隙率上升，而右端的空隙率下降，跟图2.7描述的不同时刻空隙率的分布曲线相一致。
x/mx/m图2.8点火管内不同时刻气相速度分布曲线图2.9点火管内不同时刻固相速度分布曲线图2.8和图2.9分别描述了不同时刻点火管内的气相速度分布曲线和固相速度分布曲线。如图2.8所示，由压力阵面引起了正峰值，不同时刻的正峰值对应不同时刻的点火阵面，负峰值随点火孔的相继破孔，向左端流速逐渐增大。如图2.9所示，由于固相颗粒沿着轴向往点火管的右端运动，使得固相颗粒在点火管的右端聚集，而点火管左端的固相颗粒减少。反映在空隙率上，就造成了点火管左端的空隙率上升，而右端的空隙率下降，跟图2.7描述的不同时刻空隙率的分布曲线相一致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电热化学发射技术在大口径火炮上的应用前景[J]. 狄加伟,杨敏涛,张明安,赵斌. 火炮发射与控制学报. 2010(02)
[2]渐变阻抗飞片超高速发射数值模拟[J]. 陈朗,刘群,鲁建英,龚自正,郭欣伟. 高压物理学报. 2009(03)
[3]平面二级炸药强爆轰驱动装置的优化设计[J]. 文尚刚,孙承纬,赵锋,谭多望. 高压物理学报. 2009(02)
[4]固体发射药双药室辅助装药内弹道数值模拟[J]. 吕秉峰,刘幼平,萧忠良. 四川兵工学报. 2008(06)
[5]双药室装药实现能量补偿的技术研究[J]. 张江波,张玉成,蒋树君,余斌,李强. 火炸药学报. 2008(02)
[6]电热化学炮内弹道过程的势平衡分析[J]. 林庆华,栗保明. 兵工学报. 2008(04)
[7]国外电热化学炮研究现状及发展趋势[J]. 向阳,古刚,张建革. 舰船科学技术. 2007(S1)
[8]国际电磁发射技术研究现状[J]. 古刚,向阳,张建革. 舰船科学技术. 2007(S1)
[9]二级轻气炮压缩级发射技术研究[J]. 吴静,蓝强,王青松,鲜海峰,贾路峰,傅秋卫. 高压物理学报. 2006(04)
[10]二级轻气炮模拟空间碎片超高速碰撞试验技术[J]. 杨继运. 航天器环境工程. 2006(01)
博士论文
[1]再生式液体发射药火炮压力振荡机理及抑制措施研究[D]. 王亮宽.南京理工大学 2007
[2]三级重接式电磁发射系统的仿真与实验研究[D]. 赵纯.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]液体发射药加注系统研究[D]. 阎舜.南京理工大学 2009
[2]小口径二级轻气炮设计与发射技术研究[D]. 田慧.南京理工大学 2008
[3]二级轻气炮超高速撞击实验测控系统研究[D]. 邓云飞.哈尔滨工业大学 2008
[4]二级轻气炮内弹道仿真研究[D]. 冯福全.南京理工大学 2008
[5]整装式液体发射药燃烧推进实验及数值计算[D]. 昌学霞.南京理工大学 2007
[6]二级轻气炮内弹道过程计算机仿真[D]. 刘海明.南京理工大学 2006
[7]新型电磁发射技术的研究[D]. 崔鹏.国防科学技术大学 2005
[8]再生式液体发射药辅助药室发射技术研究[D]. 刘明敏.南京理工大学 2004
本文编号：3601889
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
火炮结构简图
x/mx/m图2.8点火管内不同时刻气相速度分布曲线图2.9点火管内不同时刻固相速度分布曲线图2.8和图2.9分别描述了不同时刻点火管内的气相速度分布曲线和固相速度分布曲线。如图2.8所示，由压力阵面引起了正峰值，不同时刻的正峰值对应不同时刻的点火阵面，负峰值随点火孔的相继破孔，向左端流速逐渐增大。如图2.9所示，由于固相颗粒沿着轴向往点火管的右端运动，使得固相颗粒在点火管的右端聚集，而点火管左端的固相颗粒减少。反映在空隙率上，就造成了点火管左端的空隙率上升，而右端的空隙率下降，跟图2.7描述的不同时刻空隙率的分布曲线相一致。
x/mx/m图2.8点火管内不同时刻气相速度分布曲线图2.9点火管内不同时刻固相速度分布曲线图2.8和图2.9分别描述了不同时刻点火管内的气相速度分布曲线和固相速度分布曲线。如图2.8所示，由压力阵面引起了正峰值，不同时刻的正峰值对应不同时刻的点火阵面，负峰值随点火孔的相继破孔，向左端流速逐渐增大。如图2.9所示，由于固相颗粒沿着轴向往点火管的右端运动，使得固相颗粒在点火管的右端聚集，而点火管左端的固相颗粒减少。反映在空隙率上，就造成了点火管左端的空隙率上升，而右端的空隙率下降，跟图2.7描述的不同时刻空隙率的分布曲线相一致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电热化学发射技术在大口径火炮上的应用前景[J]. 狄加伟,杨敏涛,张明安,赵斌. 火炮发射与控制学报. 2010(02)
[2]渐变阻抗飞片超高速发射数值模拟[J]. 陈朗,刘群,鲁建英,龚自正,郭欣伟. 高压物理学报. 2009(03)
[3]平面二级炸药强爆轰驱动装置的优化设计[J]. 文尚刚,孙承纬,赵锋,谭多望. 高压物理学报. 2009(02)
[4]固体发射药双药室辅助装药内弹道数值模拟[J]. 吕秉峰,刘幼平,萧忠良. 四川兵工学报. 2008(06)
[5]双药室装药实现能量补偿的技术研究[J]. 张江波,张玉成,蒋树君,余斌,李强. 火炸药学报. 2008(02)
[6]电热化学炮内弹道过程的势平衡分析[J]. 林庆华,栗保明. 兵工学报. 2008(04)
[7]国外电热化学炮研究现状及发展趋势[J]. 向阳,古刚,张建革. 舰船科学技术. 2007(S1)
[8]国际电磁发射技术研究现状[J]. 古刚,向阳,张建革. 舰船科学技术. 2007(S1)
[9]二级轻气炮压缩级发射技术研究[J]. 吴静,蓝强,王青松,鲜海峰,贾路峰,傅秋卫. 高压物理学报. 2006(04)
[10]二级轻气炮模拟空间碎片超高速碰撞试验技术[J]. 杨继运. 航天器环境工程. 2006(01)
博士论文
[1]再生式液体发射药火炮压力振荡机理及抑制措施研究[D]. 王亮宽.南京理工大学 2007
[2]三级重接式电磁发射系统的仿真与实验研究[D]. 赵纯.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]液体发射药加注系统研究[D]. 阎舜.南京理工大学 2009
[2]小口径二级轻气炮设计与发射技术研究[D]. 田慧.南京理工大学 2008
[3]二级轻气炮超高速撞击实验测控系统研究[D]. 邓云飞.哈尔滨工业大学 2008
[4]二级轻气炮内弹道仿真研究[D]. 冯福全.南京理工大学 2008
[5]整装式液体发射药燃烧推进实验及数值计算[D]. 昌学霞.南京理工大学 2007
[6]二级轻气炮内弹道过程计算机仿真[D]. 刘海明.南京理工大学 2006
[7]新型电磁发射技术的研究[D]. 崔鹏.国防科学技术大学 2005
[8]再生式液体发射药辅助药室发射技术研究[D]. 刘明敏.南京理工大学 2004
本文编号：3601889
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