二维粘性CE/SE方法在两相流内弹道计算中的应用

根据CE／SE方法思想,构造粘性二维两相流动的CE／SE数值计算的格式。采用此格式对膛内二维粘性两相流动点火过程进行数值计算。计算结果反映实际规律并和试验结果符合,结果表明,对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向上存在较大的压力梯度,当火药全部着火后,药室内压力逐渐趋于一致。同样也表明CE／SE方法能够完全模拟瞬态二维两相流动的情况。     

二维CE/SE方法在内弹道湍流两相流动中的应用

本文根据CE/SE方法思想,构造湍流二维两相流动的CElSE数值计算的格式。采用此格式对膛内二维湍流两相流动进行数值计算。计算结果表明：对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向与轴向上存在较大的压力梯度,当火药全部着火后,药室内径向压力逐渐趋于一致;在靠近点火管附近,传火孔喷射的高速燃气和固体火药颗粒相互影响,气相形成不同程度的旋涡,能提高火药颗粒点火的均匀程度;采用湍流两相流模型的数值计算结果反映实际规律,能更加细致真实地反映壁面附近物理量的变化。     

大长径比中心炸管式抛撒定容阶段两相流模拟

针对中心炸管式抛撒系统的定容阶段点传火、抛撒药燃烧作用过程,建立了理论模型并对其进行了仿真计算。鉴于点传火管里无装药且长径比较大,建立了一维纯气相模型,针对燃烧室内抛撒药燃烧过程,建立二维轴对称两相流模型,并通过能量交换将二者耦合。采用CE/SE方法编制了内弹道计算程序并进行了仿真计算,仿真计算结果与试验结果基本一致,验证了该文所建立的数学模型及相应的数值方法的正确性。仿真结果分析表明:无装药且长径比大的点传火管点传火过程较慢,但点火一致性良好,能够均匀释放点火能量,保证燃烧室内火药燃烧过程平稳可靠。     

子母弹中心炸管式抛撒定容阶段试验与仿真研究

为研究子母弹中心炸管式抛撒在中心点传火方式下流场的时空演化规律,进行了中心炸管式抛撒定容阶段的试验研究,建立了点传火管和中心管内的双二维轴对称两相流模型,对抛撒系统进行了网格划分。用二维CE/SE数值算法编写了内弹道程序,将仿真结果与试验结果进行对比,分析了流场压力分布特性和流场速度变化特性,验证了数理模型的有效性。结果分析表明,采用二维两相流模型对点传火过程进行计算较一维模型更加全面,对点传火管和中心管两相流流场时空变化特性描述更加准确,该研究结果对中心炸管式抛撒定容阶段的作用机理研究具有参考价值。     

基于CE/SE方法对模块装药点传火过程的数值模拟及特性研究

为了深入探究模块装药的点传火特性,设计了一种金属模块药筒进行了点传火试验并对试验过程进行了仿真分析,建立了试验条件下的内弹道气固二维两相流模型,采用CE/SE方法对其进行了编程求解,获得了膛内流场参数的变化特性,数值结果与实验结果吻合较好。数值结果揭示了点传火过程中传火管及主装药区压力分布的变化过程、气相的流动规律及其径向传播效应对模块主装药区发射药燃烧的影响;药筒尾部膜片的破裂会导致燃烧室内自由空间区域形成激波现象,对这一激波形成的原因进行了探讨,并对假设工况下的传火孔破孔的燃气射流过程进行了仿真,研究了破孔条件下主装药区的气相流动及升压规律。综合结果表明模块装药条件下传火管燃气的径向效应在整个点传火过程中较为明显,并且装药结构的特殊性易引发激波现象的产生。     

等离子体点火对PDE一维两相爆轰影响的数值计算

建立了PDE管内利用等离子体射流点火过程的一维两相流体动力学数学模型,并用CE/SE方法对管内两相爆轰过程进行了数值模拟。分析讨论了等离子体射流点火不同射流时间及点火能量对于爆轰波形成的影响。结果表明:与常规火花点火相比,等离子体射流点火可以缩短DDT时间约35%,缩短DDT距离约30%;在能够形成爆轰的情况下,等离子体点火能量和点火时间的增加对DDT距离影响很小。计算结果对提高脉冲爆轰发动机的运行频率具有重要的参考价值。     

等离子体射流点火对燃烧转爆轰影响的二维数值计算

采用二维粘性CE/SE方法对等离子射流点火的多相爆轰进行了数值计算,分别以N-S方程和Euler方程为控制方程,对比了等离子体射流条件下粘性对爆轰流场的影响。分析了不同射流温度、时间及初始液滴半径对燃烧转爆轰过程的影响。计算结果表明：粘性作用对爆轰波的传播过程影响甚小,对爆轰参数数值大小有一定影响。提高初始射流点火的温度和时间,可以显著地缩短形成稳定爆轰的燃烧转爆轰距离（DDT）;当等离子体射流已经充分点燃可爆混合物,继续增加射流时间对缩短DDT影响较小。当液滴半径小于50 μm时,爆轰波峰值压力随着液滴半径的增加而增加;当液滴半径大于50 μm时,爆轰波峰值压力随着液滴半径的增加而减小。计算结果对脉冲爆轰发动机（PDE）的设计与实验具有一定的指导作用。     

增程炮弹火箭发动机点传火研究

为使增程炮弹火箭发动机可靠、平稳工作,提出了一种后置射流点火具(锆系药)点燃前置射流点火具(锆系药)的点传火技术,进行了点传火系统总体、前置射流点火具、后置射流点火具、点火、传火及装药设计,进行了点火具射流长度、射流时间、射流流量、静态、动态及点传火系统P——t曲线等对比测试。试验结果表明:射流点火具(锆系药)具有输出性能稳定、射流流量较大的射流点火特性,在点传火系统中能使前置射流点火具(锆系药)迅速稳定建压,输出较大、稳定的射流流量,使火箭发动机稳定工作。     

脉冲爆震发动机内轴对称压力场研究

为了研究脉冲爆震发动机内压力波系的特点,推导了二维时空守恒元与求解元(CE/SE)方法,将该方法用于无喷管和带收敛扩张喷管2种脉冲爆震发动机内流场的计算中.计算结果表明,脉冲爆震发动机由于爆震波的存在使其内压力出现强问断;带收敛扩张喷管的脉冲爆震发动机由于喷管的存在,发动机内压力场由爆震波及其后产生的一系列反射压缩渡和膨胀波相互作用、相互叠加而成.计算结果对脉冲爆震发动机的机理及流场特性研究具有重要的参考价值.     

爆轰波在变截面突扩管道中的传播特性研究

为了研究截面突扩结构对脉冲爆轰发动机推进性能的影响,需明确粘性对气液两相爆轰波在突扩管道内传播的影响。采用二维粘性CE/SE方法对爆轰波从小管径进入突然扩张的大管径爆轰管的汽油/空气两相爆轰过程进行数值仿真,研究了爆轰波进入二维突扩管后的传播及压强等一系列参数的变化规律及原因。结果表明:爆轰波进入突扩管道后会在拐点位置产生涡流并伴随熄爆的现象,马赫反射的形成将导致高温高压区的形成,使得球形波阵面被抹平,最终再次形成稳定的爆轰波;对于不同管径的突扩段,管径越大,形成马赫杆时的位置越靠后且压力越大;点火强度的改变对稳定爆轰波形成位置及大小的影响较小。     

带支板超燃冲压发动机燃烧流动过程试验研究

利用高速摄影对激波诱导点火及流场内部的燃烧流动过程进行了观测,对不同时刻的流场火焰分布进行了比较分析,结果表明:支板和斜坡所产生的激波能够诱导氢气自燃,增强局部的燃烧效率,当其持续存在时,还可稳定氢气的燃烧。诱导氢气与煤油共同燃烧时,燃烧室内发生了热力壅塞,此时煤油的穿透度大幅度提高,火焰分布范围更广,稳定火焰的难度降低,支板与斜坡所引起的阻力也随之减小。     

Experimental investigation of a cook-off temperature in a hot barrel

The experimental investigations of the effect of contact time/temperature on initiating the cook-off using 7.62 mm calibre cartridge cases （CC） were conducted previously. These cartridges were filled with commercial off-the-shelf （COTS） double based （DB） propellant （Bulls Eye） and were loaded in a hot chamber. The thermal explosion temperature is of great significance to both weapon designers and safety inspectors as it provides the operational limit and safe operating temperature. For CC under test, it was found that the cook-off temperatures of this propellant were encountered with the heat transfer profile of the simulated gun barrel between 151.4 ℃ and 153.4 ℃, with a reaction occurring in less than 300 s after the round was chambered. Usefully, each experiment was found to be consistent and repeatable.     

随机激励下结构的非线性分析

对时间序列信号随机载荷激励下的非线性系统，提出和发展了一种基于Z变换的递归方法．通过这种方法能比较容易地获得非线性系统对于实激励离散信号或模拟信号的响应时间序列．对于已获得的响应时间序列白匀信号分析，提出用离散小波变换方法处理平稳或非平稳问题．作为例子，对单自由度非线性弹性系统进行了分析和计算．     

弹簧马达在某供弹装置与自动机匹配中的动态特性研究

在某无链供弹装置中,供弹机由电机驱动,而自动机的拨弹轮是在内能源作用下在复进过程完成拨弹,这两种驱动机构构成1个二自由度系统,其运动形式很难协调一致,因此,在动力传动部分采用弹簧马达来解决二者运动协调的问题.弹簧马达输入轴在电机驱动下作低速连续运动,而输出轴则高速间歇地驱动无链弹箱中的弹药运动,弹簧马达在运动过程中,连续不断地储存能量,而又间歇释放储存的弹性能.弹药在弹簧马达提供的动力作用下,在小于射击循环时间内从静止状态开始加速到一定转速状态,并在拨弹轮下次拨弹前将弹药准确及时地送到预定的位置,从而满足自动机连发射击的要求.     

旋转尾翼鸭式布局导弹数值模拟

通过数值方法求解三维非定常N-S方程组,对旋转尾翼鸭式布局导弹绕流流场进行了数值模拟。研究了时间步长、旋转角速度对导弹气动特性的影响,并比较了与准定常计算结果的差异,重点分析了尾翼旋转的滚转控制特性。数值计算结果表明:尾翼旋转对纵向气动特性影响较小,对横向气动特性影响较大,滚转力矩随转速的增大而增大;尾翼旋转可以有效提高鸭式布局导弹的滚转控制能力。     

复杂开伞环境无人机开伞系统的研究开发

文中针对某型无人机复杂开伞环境回收的难点,提出解决开伞通道问题的解决方案,设计并完成了风洞试验,经风洞试验调整引导伞打开的时机、验证开伞过程的可靠性.经过飞行试验,证明有效地解决了开伞工作程序与复杂开伞环境的矛盾,实现了全部回收起落的成功,包括几次异常紧急开伞成功,实现了复杂开伞环境无人机开伞系统的设计目标.     

动能弹侵彻钢筋混凝土靶的试验研究

利用火炮发射动能弹，对钢筋混凝土靶进行正侵彻和斜侵彻试验。通过回放弹载加速度存储仪，得到侵彻过程中的加速度曲线。观测试验后的弹靶状态，分析了动能弹对混凝土靶的正侵彻、斜侵彻的侵彻特性，为反深层坚固目标战斗部和防护工程设计提供了参考。     

数字扩频芯片在遥测系统中的应用

介绍一种超小型数字扩频多子弹遥测系统的方案设计。其数字解扩采用最新专用芯片Ｓｔｅｌ－２０００Ａ，具有体积小，价格低廉，抗干扰性能强和可编程的特点。     

导弹测试仪插件远程诊断系统的设计

介绍了一种基于Internet在PC上实现的一个远程故障诊断系统。前端由本地计算机和以AT89C52单片机为核心设计的智能数据采集卡组成。利用W indows Sockets技术通过In-ternet实现本地计算机和远程故障诊断中心的通讯。