管状发射药内孔侵蚀燃烧与流动特性

管状发射药内孔侵蚀燃烧与流动特性

论文摘要

为了研究管状发射药内孔侵蚀燃烧及气体流动的特性,建立了考虑管内气相区域、管外的气相区域和固体火药区域的密闭爆发器内弹道模型。通过数值模拟结果与文献实验数据比对,验证了该密闭爆发器内弹道模型与计算方法的准确性。在此基础上,分别讨论了不同火药长度、内径和装填密度对内孔侵蚀燃烧的影响,结果表明,内径d=0.56 mm、长度l=50 mm管状药、已燃百分比0.016≤ψ≤0.8范围内,孔内外最大压力差由1.23 MPa增加至2.00 MPa,端面最大气体速度由430 m·s-1减小至200 m·s-1,端面最大的侵蚀燃烧系数由1.98下降至1.10,内孔侵蚀燃烧临界点由距离对称面7 mm处移动到20 mm,侵蚀燃烧面积减小65%;燃通比是影响内孔侵蚀燃烧的重要因素,燃通比小于71.4时侵蚀燃烧不发生;随长度增加、内径减小即随燃通比增大,侵蚀燃烧强度变强,燃通比大于142.8时侵蚀燃烧非常明显;当装填密度增加时,端面气体最大速度和侵蚀燃烧系数有微弱减小,而管内外气体压差增加明显。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 物理模型
  • 3 数学模型及计算方法
  •   3.1 基本假设
  •   3.2 管内气相区域建模
  •     3.2.1 管内气相控制方程
  •     3.2.2 边界条件
  •     3.2.3 侵蚀燃烧模型
  •   3.3 管外的气相区域建模
  •   3.4 管状药分裂后减面燃烧阶段建模
  •   3.5 数值计算方法
  • 4 计算方法验证及数值结果分析
  •   4.1 数值方法验证
  •   4.2 计算结果分析
  • 5 不同因素对管状药侵蚀燃烧的影响分析
  •   5.1 管状药长度对内孔燃烧影响
  •   5.2 管状药内径对内孔燃烧的影响
  •   5.3 装填密度对内孔燃烧的影响
  •   5.4 燃通比对管状药侵蚀燃烧现象的影响
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵小亮,张小兵

    关键词: 管状发射药,密闭爆发器,内孔气体流动,侵蚀燃烧,数值模拟

    来源: 含能材料 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 燃料化工,武器工业与军事技术

    单位: 南京理工大学能源与动力工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(11502114)

    分类号: TQ562

    页码: 202-209

    总页数: 8

    文件大小: 1299K

    下载量: 162

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