变速制鱼雷燃料流量调节阀动态过程数学模型

在一些变速制鱼雷动力系统中，速制变换是通过改变燃料流量调节阀输向燃烧室的流量大小而实现的，文中建立了以燃料流量调节阀为主的变速制鱼雷动力系统动态过程数学模型。     

富燃燃气发生器在流量扰动下的压力响应特性

以某型富燃燃气发生器为研究对象,通过主动诱导方式在燃气发生器内部激发高频声波,分析燃气发生器中不同监测点位置在不同诱导频率下的压力响应特性。结果表明:流量扰动的加入并没改变燃气发生器在设计工作状态下的压力主频分布,但主频幅值会因扰动的加入而增大;燃气发生器中的扰流环将预混室与燃烧室隔离开,阻碍了纵向压力波向燃烧室的传播,且对高频压力波的阻尼作用更大;预混室与燃烧室有不同的声学特性,应独立分析预混室与燃烧室的压力响应特性。     

等流量凸轮式轴向柱塞泵设计与特性分析

针对鱼雷斜盘式轴向柱塞泵的振动噪声问题,设计了凸轮式轴向柱塞泵这一新型结构的鱼雷燃料泵。通过分析其瞬态流量建立了等流量变分方程,求解方程得到凸轮型线。分析其动力学,得出柱塞与凸轮之间无硬冲击或软冲击,且柱塞组可以达到惯性力平衡和惯性力矩平衡。凸轮式轴向柱塞泵的以上特性从原理上保证了其具有低振动噪声水平,可用作未来的鱼雷燃料泵。     

鱼雷动力系统启动过程仿真研究

本文以某型鱼雷动力推进系统为对象,通过建立数学模型,采用数字仿真方法,分析研究了动力系统的启动特性。文中就该动力系统所选择的固体药柱、燃料及动力装置结构参数进行了仿真,研究了启动过程中燃烧室内压力、温度的变化及雷机桨匹配关系,同时也分析研究了进燃料时间以及速制转换、鱼雷初始速度、航行深度等对启动过程的影响。     

鱼雷动力系统启运过程仿真研究

本文以某型鱼雷动力推进系统为对象，通过建立数学模型，采用数字仿真方法，分析研究了动力系统的启动特性。文章就该动力系统所选择的固体药柱、燃料及动力装置结构参数进行了仿真研究了启运过程中燃烧室内压力、温度的变化及雷机浆匹配关系，同时也分析了研究了进燃料时间以及速制转换，鱼雷初始速度、航行深度等对启动过程的影响。     

鱼雷涡轮发动机变工况控制方法的选择

鱼雷在变速或变深等变工况下工作时,涡轮机主要工作参数的变化会引起其他参数一系列的变化,导致涡轮机效率下降,以至于不能正常工作,所以必须对变工况过程中的鱼雷动力系统进行相应的调节,以期获得较好的系统运行效率和平稳性.本文通过建立涡轮机的功率模型,分析模型中在变工况条件下的可调参数,采用了同时调节推进剂流量和工作喷嘴数目的控制方法,同时对工作喷嘴数目的调节采取了一定的优化措施.仿真结果验证了控制方法的可行性.     

药柱参数对燃烧室内弹道的影响规律研究

为了完善鱼雷动力系统燃烧室药柱选型和参数匹配设计体系,以某型热动力鱼雷采用的燃烧室药柱为对象,建立了药柱燃烧方程,在仿真试验基础上结合性能验证试验,获得了不同药柱参数对内弹道特性的影响规律:在引燃药参数中,燃速压力指数对燃烧室峰值时间和峰值压力的影响最大;在主药柱参数中,燃速压力指数对燃烧室峰值压力、燃烧室内压稳定值和药柱燃烧时间的影响最大,主药柱初始外半径对燃烧室峰值时间的影响最大。试验结果表明,建立的模型和研究结果满足工程研制需要,可为燃烧室药柱的设计和优化提供理论依据,为燃烧室内弹道特性预估提供技术支撑。     

轻型舰载鱼雷发射装置漏泄空气能量计算

轻型舰载鱼雷发射装置发射鱼雷过程中，鱼雷在管内运动参数的变化是一个大漏泄量的内弹道设计问题。本文研究分析了漏泄空气量的定义，建立了漏泄空气量的数学模型。在发射鱼雷内弹道设计中，首交按照异型等截面，变长度的摩擦管流计算流量系数，结合某型鱼雷发射装置，计算了发射鱼雷过程中的泄漏空气能量，为发射装置的能量储备和内弹道设计提供了依据。     

氢氧火箭发动机流量调节阀动态仿真分析

流量调节阀是液体火箭发动机推力调节的关键部件,根据某型氢氧发动机流量调节阀的结构与工作原理,建立调节阀的动力学模型,并利用AMESim软件建立了流量调节阀的动态仿真模型。基于流量调节阀仿真模型进行了如下仿真工作：计算不同工况下调节阀的流量特性、验证调节阀的稳流特性、仿真分析调节阀动态特性、分析结构参数对调节阀动态特性的影响。仿真结果揭示了流量调节阀的流量与动态特性,为调节阀的改进优化提供了方向。     

含湿氢氧掺混燃烧室动态过程数值分析研究

含湿氢氧掺混燃烧室的动态特性直接关系着水下热动力系统的工作安全性。为了研究该型燃烧室的动态过程规律,基于喷管原理推导出工质流入、流出燃烧室的质量流量,利用质量守恒定律和能量守恒定律得到室内气液相质量、温度变化所满足的方程式,利用液滴群蒸发模型考虑气液相的相间作用,进而完成该型燃烧室动态过程详尽模型的建立。利用该模型编写计算程序,完成某含湿氢氧掺混燃烧室动态过程仿真。结果表明：各仿真曲线能够较好地反映对应参数的动态变化规律,验证了模型建立与仿真的正确性;随着掺混冷却水流量的增加,燃烧室温度降低、压力升高,且温度变化是主要方面。     

涡扇发动机折流燃烧室的气动分析

针对某型发动机折流燃烧室附带空心叶片导向器的独特结构,给出了一种简便的气动特性一维计算方法,并与三维数值仿真结果进行了对比。计算结果表明,两种方法计算下的总温总压等性能参数基本一致,在计算火焰筒流量分配时的最大偏差为2.36%,总压恢复系数偏差不大于0.5%。该计算方法为折流燃烧室的流量分配与气动评估提供了便利,适用于燃烧室的改型和初步设计。     

压力调节供应方式的鱼雷热动力系统启动过程匹配性研究

鱼雷热动力系统通常采用固体药柱先在燃烧室内点火再适时使燃料进入并点燃的方式实现启动，启动过程各参数变化剧烈且工作过程极为复杂，试验及统计表明，使用燃料压力调节供应方式的热动力系统在启动阶段更容易发生如热爆和无法点火等各类故障，问题主要出在系统启动过程的匹配方面。文中针对使用燃料压力调节供应方式的热动力系统，建立了包括充填集液腔和喷嘴阀杆运动等启动过程动态仿真模型；对启动过程的3个典型阶段进行了启动特性仿真，对模型与功率试验相关结果进行了比较，给出了3个典型阶段的特性，讨论了主要参数对各过程的影响；在对系统启动特性仿真和系统样机功率试验结果分析的基础上，从使用闭式喷嘴及可靠开启、喷嘴特性选择、燃料进入燃烧室时刻的参数匹配、燃料进入燃烧室后的相关匹配4个方面分析了系统的匹配性，给出了系统设置、主要参数（如燃料进入时间、燃料进入时刻的内压、燃料进入量、燃料进入后泵增压速率和药柱选择等）合理匹配以及可调控环节等方面的建议。     

推力室氢喷嘴尺寸特性对喷嘴出口流量的影响

针对某型号氢氧发动机推力室氢喷嘴尺寸特性对喷嘴出口流量的影响进行了研究,采用三维数值模拟的方法,研究了模拟氧喷嘴直径、氢喷嘴内孔直径、径向孔直径、下排径向孔距出口距离和两排径向孔间距5个因子对喷嘴出口流量的影响.研究结果表明:当氢喷嘴径向孔入口压力为1MPa时,模拟氧喷嘴直径增大喷嘴出口流量逐步减小,氢喷嘴内孔直径增大喷嘴出口流量增大,径向孔直径增大喷嘴出口流量增大,下排径向孔距出口距离增大喷嘴出口流量减小,两排径向孔间距增大喷嘴出口流量减小.其次,采用响应曲面设计方法,通过数值模拟结合试验建立了模拟氧喷嘴直径、氢喷嘴内孔直径和径向孔直径三因子与出口流量的多元回归仿真数学模型.再次,将流量试验与仿真数学模型计算结果进行相关性分析,两者呈正相关关系.最后,对仿真数学模型进行修正获取氢喷嘴尺寸与流量数学模型.     

超空泡鱼雷推进系统相关问题设计初探

总结了超空泡鱼雷对推进系统的3个设计要求，通过超空泡鱼雷推进系统与传统推进系统比功率的对比，确定超空泡鱼雷推进装置的类型宜选喷射推进装置；计算确定了鱼雷航程与燃料比冲量及密度的关系，选择水反应金属作为主要燃料。对采用金属水反应发动机的超空泡鱼雷推进系统工作原理和控制方式进行了详细论述，提出使用启动药柱和涡流旋转燃烧室解决金属水反应发动机启动和持续反应的问题，通过改变超空泡鱼雷尾部喷嘴喷出气体的方向来控制鱼雷的航行姿态。研究表明，采用铝水反应发动机的喷射推进系统可以满足超空泡鱼雷推进系统的设计要求。     

HAP三组元推进剂鱼雷旋转燃烧室内流场数值模拟

针对HAP三组元推进剂鱼雷旋转燃烧室的特点和工作过程，建立了模拟HAP三组元推进剂鱼雷旋转燃烧室湍流两相流动与燃烧的数学模型，对燃烧室的边界条件和初始条件进行了分析和设定。在此基础上运用FLUENT软件对燃烧室内流场进行了数值模拟，得到了不同工况下燃烧室内流场的状态参数分布图。仿真结果表明，随着旋转速度的提高，燃烧室内的湍流流动和掺混过程加强，回流向中心区和头部区扩展，燃烧过程中的蒸发、掺混、扩散和传热等过程得到加强，燃烧强度加强，燃烧过程也更加均匀稳定；旋转因素可以提高燃烧室的燃烧效率，相对于固定燃烧室来说，旋转燃烧室燃烧腔的尺寸可以缩小。     

鱼雷流量和压力调节系统影响换速过程特性的仿真比较分析

根据流量调节系统和压力调节系统的工作原理和系统各环节的工作特性，通过适度合理的简化，应用Matlab中的Simulink工具箱建立了热动力鱼雷的动态仿真模型。采用4阶龙格库塔法就换速时间、航深和时滞等参数变化对系统换速特性的影响进行了仿真计算和比较，得出了相应的参数变化曲线，对于换速过程而言，压力调节系统相对于流量调节系统具有更好的深度特性、响应特性和动态稳定性。根据本文的研究方法和结论还可以探索影响系统换速特性的因素和解决措施以及系统的匹配性问题和稳定性问题的解决途径。     

一种反潜声自导鱼雷目标尺度识别方法研究

针对鱼雷尺度识别能力的需求以及潜艇目标的回波特性，结合基于有效尺度的方位走向和相位起伏谱宽度尺度识别方法的不同特点。提出一种依据舷角变化选择目标尺度识别的方法。将该方法应用于某型鱼雷全弹道仿真系统，验证了其有效性和可行性。     

国外反鱼雷鱼雷技术现状及发展趋势

总结了国外反鱼雷鱼雷技术发展的主要标志性阶段,同时给出了国外几型在研的反鱼雷鱼雷主要性能,并从技术角度初步分析了各自技术道路的利弊.在此基础上,分析了国外反鱼雷鱼雷技术发展的主要共性和趋势,其主要表现在高频白导系统、声引信、大装药全向爆轰战斗部等方面.最后预测了未来可能发展的多种目的和功能的反鱼雷鱼雷种类.     

回流燃烧室燃油雾化分析

为了研究弹用涡喷发动机燃烧室的雾化特性,采用Fluent软件对回流燃烧室进行热态数值模拟,用SIMPLE算法结合k-ε的湍流模型,燃烧模型使用涡耗散模型来分析和计算化学反应速度,得到了燃烧室内的燃油分布,燃油的雾化特性,燃油分布基本均匀,喷嘴雾化锥角偏大的结论。     

旋转爆震发动机工作特性试验研究

为研究旋转爆震发动机的工作特性,在以H_2/air为推进剂的发动机模型上进行试验,利用离子探针和高频压力传感器分别采集火焰信号和压力信号,改变空气质量流量,分析并对比了高、低质量流量下发动机的点火、稳定传播及熄火过程中火焰和压力波的变化情况。结果表明:火焰与压力波的主频相同,是耦合传播的,传播速度可达1 660 m/s;对于低质量流量(75.37 g/s),靠近燃烧室入口的离子探针的离子信号峰值大于远离燃烧室入口的离子信号峰值;对于高质量流量(102.125 g/s),远离燃烧室入口的离子探针的离子信号峰值大于较近点的离子信号峰值;新鲜反应物填充对靠近燃烧室入口的点的作用时间长于较远的点;压力信号瞬时频率的相对标准差小于火焰信号;小流量的点火时间短于大流量;切断H_2供给后火焰比压力波更早熄灭。