无壳弹内弹道分段式两相流模型的数值模拟

建立了无壳弹内弹道不同燃烧阶段的一维两相流力学模型，然对无壳弹射击过程中的燃烧特点，采用分段式建模的方法，探讨了无壳弹膛内内弹道的变化规律，并进行了数值求解，数值结果和实测曲线具有较好的一致性，揭示了无壳弹内弹道循环的机理。     

气液两相爆轰的数值模拟

本文采用高分辨率的 TVD格式和 Mac Cormack格式 ,对二维轴对称气液两相爆轰进行了数值模拟 ,研究了爆轰的发展过程以及产生的空气冲击波的传播规律。计算中考虑了燃料液滴的蒸发 ,液滴边界层的剥离等影响 ,并对 TVD格式进行了部分改进 ,取得了良好的结果     

固体火箭发动机长尾喷管三维两相流动数值模拟

运用颗粒轨道模型对固体火箭发动机长尾喷管内流场两相流进行了数值模拟,通过与纯气相流场的对比研究了粒子相对喷管流场的影响规律,分析了1～100μm不同直径颗粒的运动特性及分布特征。结果表明,颗粒相的加入对长尾喷管内流场带来很大影响,颗粒相的运动轨迹与颗粒直径密切相关,颗粒分布和颗粒沉积特性与颗粒运动轨迹具有内在联系,为两相流条件下长尾喷管的热防护试验研究提供了一定依据。     

内弹道两相流三维并行数值模拟

为解决火炮内弹道两相流三维数值模拟的计算工作量大及仿真精度低问题,基于任意拉格朗日-欧拉方法建立火炮内弹道三维两相流模型,采用MPI方法进行了分区并行计算。三维控制方程采用高阶MUSCL格式进行空间离散,时间方向采用4阶龙格-库塔法进行求解。三维数值模拟结果揭示了火炮内弹道两相流动过程的三维发展特性,计算得到的内弹道特征参数与文献［20］ 结果符合较好。分析了不同点火管长度及管径对于内弹道性能的影响,为后续开展多维点火性能的优化研究提供了理论基础。并行数值实验表明,采用24个进程的内弹道三维计算,并行效率可提高50%左右。     

微型固体火箭脉冲发动机两相流数值模拟

应用欧拉-拉格朗日模型对某弹用微型固体火箭脉冲发动机进行两相流模拟,建立了三维空间的物理模型和数学模型,研究了纯气相和1~50μm不同直径颗粒对脉冲发动机性能参数的影响。数值模拟结果表明,气相的惯性作用使发动机内流场呈现不均匀分布,不同直径的颗粒在内流场中的分布情况不一样。在同一质量分数下,颗粒直径越大,对气相的传热和阻碍作用就越小,颗粒直径越小,粒子的随流性越好,与气相能量和动量的交换越显著。     

过载条件下长尾喷管发动机三维两相流场数值研究

利用Euler-Lagrange模型方程,对某长尾管发动机内的三维两相流动进行了数值模拟,分析了不同颗粒直径、不同过载组合、不同铝粉含量对发动机内颗粒的分布特征的影响.计算结果表明 气相流场和两相流场区别明显;随着颗粒直径的增加,颗粒聚集浓度增加,且颗粒的运动规律变化明显;过载的变化对发动机装药段颗粒分布特征影响明显,对长尾段影响小,横向过载对颗粒运动轨迹和聚集浓度影响显著,纵向过载影响小;随着含铝量的增加,颗粒聚集浓度增加.     

基于FLUENT的烧蚀喷枪两相流流场数值模拟

以自行研发的烧蚀试验系统为基础,为提供试验设计和结果分析所需要的数值依据,针对系统的核心部分,采用FLUENT流体力学数值模拟软件和有限体积法,建立气固两相流流场的数学模型,对烧蚀枪内外的两相流流场进行数值仿真,其结果揭示了烧蚀枪燃气流和粒子流的速度场、温度场的变化规律。结果表明该数值仿真方法对两相流具有较好的模拟。     

等离子体点传火过程两相流数值模拟

建立了某小口径火炮等离子体点传火过程的两相流体力学数学模型，并用MacCormack格式对底部和中心等离子体点传火过程进行了数值模拟，分析讨论了等离子体点火能量、等离子体点传火位置等对点传火过程的影响。     

粘结式随行装药两相流内弹道模型及其计算

采用将随行装药区看成是一个独立的燃烧区，主装药区与随行装药存在着质量，动量和能量的交换，从而建立了应用于粘结式随行装药结构的一维两相流内弹道模型，并论述了差分格式和边界的处理方法，给出了针对３０ｍｍ火炮随行装药结构的内弹道计算结果。     

某中等口径火炮两相流内弹道数值模拟

采用“银盆”１．０版两相流内弹道软件，对某中等口径火炮的内弹道过程进行了数值模拟，给出了较详细的模拟结果，并进行了分析。     

整装式液体随行装药的两相流数值仿真

随行装药技术通过随行液体药的燃烧提高弹底压力,可以有效地提高弹丸的初速,能够在不改变火炮结构的基础上应用于现有武器系统,增强火包的威。本文建立了随行装药的两相流内弹道模型,并采用MacCormack格式进行了数值求解,给出了随行装药的压力分布、气相速度分布和固相速度分布曲线,并与常规的底部装药结构的计算结果进行了对比,得到的坡膛处的p-6曲线和实验结果有较好的一致性,说明随行装药的两相流内弹道模型能够正确揭示膛内气固两相流动的基本规律。     

应用对称TVD格式模拟枪弹绕流

应用对称ＴＶＤ格式求解Ｎ－Ｓ方程，对枪弹绕流进行了数值模拟，验证了该格式可揭示底部阻力系数与马赫数的关系。     

液体工质电热化学炮的两维多相流模型研究

液体工质电热化学炮内弹道过程的本质是高速等离子体射流与推进剂工质的相互作用并推动弹丸运动的过程,基于对该过程物理机理的现有理解,本文提出了用于描述液体工质电热化学两多相流模型,主要包括;描述等离子体与液体工质气态产物运动的两湍流模型和描述由等离子体射流卷吸引起的液体工质颗粒运动的颗粒轨道模型,根据上述模型进行了数值计算。     

模块装药火炮内弹道二维两相流数值预测

根据模块装药火炮复杂装药结构的特点,考虑了隔仓及环形间隙区的作用并建立了轴对称二维两相流内弹道理论模型。数值预测结果表明,膛底、药室口部曲线与实验有较好的一致性。文中还给出了模块装药膛内发射过程的详细计算结果,对于指导该类装药设计具有重要意义。     

数值预测瞬态高压气体通过迷宫通道的流动

求解非定常Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，数值预测了瞬态高压气体通过单空腔迷宫通道的流动，给出了反映流动基本特征的速度矢量图。结果表明，流动结构表现为强冲击、强旋涡和强剪切及瞬态演化的特点，分析了迷宫结构对减小瞬态高压气流泄漏的作用机制。     

非平衡反应流的有限体积 TVD 法及其应用

为了达到提高初速和射程的目的，陆用远程火箭越来越多的采用复合推进剂作为发动机燃料，进而产生高温、高压、多组份含有限速率非平衡化学反应燃气射流，在发射时对武器装备产生强烈的冲击．本文构造了适合此种情况的有限体积ＴＶＤ数值格式，对某火箭武器的射流流场进行了数值模拟，并与试验结果进行了对比，证明此格式的应用是成功的．