再生式液体发射药火炮的雾化问题研究

从实验和理论研究两个方面，综述了国内外再生式液体发射药火炮的雾化问题的研究现状，侧重介绍了喷射压力、反压、喷嘴结构以及工质液体粘度对射流、雾化的影响。在此基础上，提出了今后进一步研究的方向。     

再生式液体发射药火炮中雾化燃烧过程的模拟

再生式液体发射药火炮（ＲＬＰＧ）内弹道过程最为棘手的问题是对液体（ＬＰ）射流从贮液室喷注到燃烧室，射流破碎形成具有一定尺寸分布的液雾及液滴燃烧这一复杂过程如何进行数学描述。为此提出了一个再生式液体发射药火炮的内弹道改进模型，模型中考虑了膛内气流运动的拉格朗日问题。为此基础上，模拟了液体药雾化燃烧过程。对提出的几种雾化燃烧模型进行了比较，同时与Ｃｏｆｆｅｅ编码计算结果也进行了比较。     

再生式液体发射药枪弹道结果分析

介绍了１２．７ｍｍ再生式液体发射药枪的试验结果，给出了贮液室与燃烧室的实测压力曲线，并对试验结果进行了分析讨论。     

再生式液体发射药火炮射流雾化特性研究

为了研究再生式液体发射药火炮液体药再生喷射过程的雾化机理,搭建了可视化的再生式射流雾化实验平台,用高速摄像拍摄冷态下再生喷射过程的射流形态,观测了射流的雾化规律,为射流雾化机理研究提供了参考。在实验基础上,基于FLUENT流体仿真软件利用VOF模型对射流雾化的两相流问题进行了模拟。仿真结果表明,环形射流出喷口后逐渐向轴线聚并,环形射流湍流卷吸效应导致的负压区是其聚并的根本原因,压强是影响射流雾化质量的重要因素,压强越高,卷吸效应越明显,雾化质量越好。     

再生式液体发射药枪设计与弹道计算

介绍了１２．７ｍｍ再生式液体发射药枪的设计，给出了贮液室与燃烧室实测压力曲线，提出了包括活塞运动与液体喷射之间耦合关系及贮液室内液体惯性的内弹道计算模型。     

液体发射药迫击炮内弹道燃烧稳定性

为研究液体发射药迫击炮内弹道特性,搭建60 mm液体发射药迫击炮瞬态测试系统,对其燃烧室压力变化与迫击炮弹初速进行测试。在试验基础上,基于非定常欧拉-拉格朗日模型和液体发射药蒸发-燃烧模型建立带燃烧反应的液体发射药迫击炮两相流计算模型,对内弹道过程中的反应流场进行模拟,分析复杂气相流场与液体发射药喷射燃烧间的耦合关系及压力振荡形成机理。结果表明：60 mm液体发射药迫击炮燃烧稳定性好,具有工程化潜力;数值模拟与试验结果吻合度较高,且可以复现压力振荡现象,计算模型具有合理性;液体发射药的喷射与燃烧均受燃烧室内气涡的影响;反射波引发的液体发射药集中燃烧使压力表现为一种振荡发展。     

整装式液体发射药火炮燃烧稳定性控制的研究进展

主要报道现阶段国外采用多级渐扩型药室结构和多药室组合结构的方法来控制整装式液体发射药火燃烧稳定性的理论与试验结果。为开展整装式液体发射药火炮工作机理研究提供有益参考。     

再生式液体发射药辅助药室发射技术研究

介绍了将再生式液体发射药火炮技术与辅助室火炮技术有机结合的再生式液体发射药辅助药室发射技术的基本原理，分析了再生式液体发射药辅助药室发射技术的主要技术特点和实现的可靠性。     

再生式液体发射药火炮喷嘴内空化流动研究

为研究再生式液体发射药火炮喷嘴内部空化效应对射流雾化的影响,针对常用喷嘴结构建立了Euler多相流模型和空化模型,研究了喷嘴内部的空化流动现象,分析了喷嘴结构形式、内部倾斜角和喷射压力对喷嘴内部空化流动与喷嘴出口流动状态的影响规律。结果表明:RNG k-ε湍流模型比k-ε湍流模型更适于分析喷嘴内的空化流动现象; 圆柱形和圆锥形喷嘴内部均发生空化流动现象; 增大圆锥形喷嘴倾角导致空化增强,气液掺混区域变大,但流动速度受阻; 大于10 MPa的喷射压力有利于形成稳定的空化流动。研究结果为优化喷嘴结构设计提供了理论依据,为进一步研究射流在燃烧室内的破碎、雾化、蒸发和燃烧过程提供了上游边界条件。     

再生式液体发射药火炮中内弹道参量时空分布的数值解析

利用建立的再生式液体发射药火炮两维多相流数值模型，以３７ｍｍ液体发射药火泡为对象，对其内弹道参量的时空分布规律进行了数值解析，并与相关实验结果进行了比较分析。首次给出了再生式液体发射药火泡中液注扩展，气相速度、气相压力和气相温度的时空分布规律，深入揭示了内弹道过程的发展特征。     

37mm液体发射火炮内弹道研究

本文给出了37mm再生式液体发射药火炮内弹道数学模型以及稳定的数值解和各种曲线.分析了某些主要参量的变化对该炮弹道性能的影响.探讨了中心控制杆与压力平台之间的关系,给出了一种新型的中心控制杆结构。其结果对液体发射药火炮的内弹道和机构设计将具有—定的指导意义。     

再生式液体发射药火炮结构和装填诸元变化对弹道性能影响的分析

本文应用再生式液体发射药火炮的经典内弹道数学模型,讨论面积比A_c/A_R、活塞质量M_p、喷射孔总面积A_D、喷射孔长度L_D及弹丸行程长I_g等结构诸元和装药质量M_D、装药性质及弹丸质量m_s等装填条件的变化对内弹道性能的影响。所得出的影响规律对火炮的再生喷注装置设计和装药设计有其指导意义。     

再生式液体药注入装置的喷注模型

本文描述了能够模拟再生式液体火炮循环过程的密闭爆发器再生注入试验装置。并给出了能够包括活塞运动与液体喷注之间的耦合关系及存贮室中液体惯性的数学计算模型。在该模型基础上给出的计算程序能够较好地适合实际情况,其结果有较高的理论和实用价值。     

冲压加速器预混燃气密闭爆发器实验研究

以冲压加速器为工程背景，着重研究预混燃气在密闭爆发器中的燃烧规律，以及产生不稳定燃烧的影响因素。实验给出的邓混燃气的装填压力及配比，可直接应用于冲压加速器射击实验，并对冲压加速器射击实验的安全具有实际意义。     

再生式液体药火炮中受限射流雾化性能的研究

再生式液体发射药火炮中液体药射流雾化性能是影响弹道性能稳定性的主要因素之一。本提出一种观测射流雾化形态的实验方法和相应的测试系统。利用所研制的测试系统，研究了受限空间中高速惰性液体和含能液体射流的扩展结构，环境反压，喷嘴形状和尺寸等各种参量对射流雾化形态的影响，分析了泰勒雾化理论和湍射流扩射理论对于ＲＬＰＧ的适用范围，在观测射流雾化性能的基础上，提出了进一步测定射流雾化规律的方法。     

消除硝胺发射药、LOVA发射药的燃速—压力曲线转折的技术途径

文章从四个方面(1.采用微细化硝胺;2.添加弹道改良剂;3.使用含能粘合剂和含能增塑剂;4.使硝胺分子与粘合剂分子形成氢键键合)论述了消除或平滑含硝胺的发射药燃烧u-p曲线转折和降低压力指数(n)的作用。     

再生式液体炮压力振荡研究

压力振荡抑制技术是再生式液体发射药火炮(RLPG)的关键技术之一.在23 mm RLPG试验装置上,研究了点火、喷雾质量对RLPG压力振荡强弱的影响.观测到RLPG压力振荡的主要激励机制,是再生喷射系统的机械振动与燃烧不稳定性引起的压力波动及声腔振荡的耦合效应.提出采用弹性减振、吸振以及改变燃烧室形状的方法来抑制压力振荡的幅值.实验结果表明,该方法可有效提高RLPG燃烧稳定性.     

再生式液体药火炮内弹道过程的多维多相流数值模拟

建立了再生式液体药火炮内弹道过程的多维多相流模型，详细考虑了内弹道过程中多相流区域发生的各种行为，以３７ｍｍ再生式液体药火炮为对象，给出并分析了其内弹道性能参量及其时空分布的数值计算结果。