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火药破碎对压力异常现象影响的数值仿真

作　者: 窦磊
导　师: 翁春生
学　校: 南京理工大学
专　业: 兵器发射理论与技术
关键词: 火炮火药内弹道膛炸压力波数值仿真
分类号: TJ301
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 129次
引　用: 3次
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内容摘要

在高初速、高膛压和高装填密度为特征的高弹道性能火炮的研制与使用过程中，曾经出现过多次膛炸事故。经研究分析，火药颗粒的破碎直接影响到装药设计安全性，造成膛压异常现象，特别在低温条件下，火药破碎是引起膛炸的主要原因。本论文是结合火炮装药设计安全性的研究课题，通过理论分析和数值仿真的研究手段，建立火药破碎与内弹道性能关系的理论模型，进行火药破碎对内弹道性能影响的数值仿真，分析了火药破碎与膛内异常压力之间的联系，并对膛炸机理进行初步分析。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
1 绪论  6-11
  1.1 引言  6
  1.2 国外研究概况  6-9
    1.2.1 实验研究  6-8
    1.2.2 理论研究  8-9
  1.3 我国研究概况  9-10
    1.3.1 实验研究  9
    1.3.2 理论研究  9-10
  1.4 本文研究工作  10-11
2 火药床强度的动态模拟实验简介  11-16
  2.1 火药床撞击与挤压  11-12
  2.2 火药床颗粒间应力  12-13
  2.3 火药破碎度  13-14
  2.4 火药破碎的增面燃烧模型  14-16
3 火药破碎条件下两相流内弹道模型的数值计算  16-45
  3.1 引言  16
  3.2 物理模型  16-18
  3.3 数学模型  18-27
    3.3.1 主装药床守恒方程  18-19
    3.3.2 点火管方程  19-21
    3.3.3 可燃药筒方程  21-22
    3.3.4 LVD管燃气生成速率  22-23
    3.3.5 状态方程  23
    3.3.6 燃烧速率  23
    3.3.7 形状函数  23
    3.3.8 空隙率方程  23-24
    3.3.9 相间阻力方程  24
    3.3.10 颗粒间应力  24-25
    3.3.11 相间热交换  25-26
    3.3.12 火药颗粒表面温度  26
    3.3.13 点火药包计算  26-27
    3.3.14 火药破碎度与颗粒间应力的关系  27
  3.4 计算方法  27-31
    3.4.1 差分格式  27-28
    3.4.2 稳定条件  28
    3.4.3 初始条件  28-29
    3.4.4 边界条件  29-30
    3.4.5 网格自动生成  30-31
  3.5 结果分析  31-43
    3.5.1 压力随时间变化曲线  31-32
    3.5.2 压力差曲线  32-33
    3.5.3 压力分布曲线  33-34
    3.5.4 气相速度分布曲线  34-35
    3.5.5 空隙率分布曲线  35-36
    3.5.6 太根药和包覆药的分布曲线  36-38
    3.5.7 太根药和包覆药的速度分布曲线  38-40
    3.5.8 破碎度分布曲线  40-41
    3.5.9 两种不同应力公式的对比  41-42
    3.5.10 压力波敏感度曲线计算  42-43
  3.6 计算与实验结果对比  43-45
4 膛炸机理的初步分析  45-48
  4.1 引言  45
  4.2 膛炸机理初步分析  45-46
  4.3 提高装药射击安全性技术措施的建议  46-47
  4.4 对膛炸机理研究进展的评析  47-48
    4.4.1 分析膛炸机理尚需进一步研究的问题  47
    4.4.2 研究途径和方法  47-48
5 结论  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-54

火药破碎对压力异常现象影响的数值仿真

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