脉冲爆震发动机燃烧系统研究进展

论述了脉冲爆震发动机(PDE)燃烧系统的最近发展. 分别介绍了关于燃料性能、爆震形成、噪声、系统性能评估、先进诊断和数值模拟等方面的主要进展. 脉冲爆震燃烧系统分析评估模型由仅对理想装置的性能评估拓展到不同飞行高度和速度的更复杂的概念系统, 并且考虑了燃料部分填充、尾喷管和引射器等对脉冲爆震发动机性能的影响. 同时, 还介绍了基于实用液体燃料的脉冲爆震燃烧系统的最新研究进展和脉冲爆震发动机的不同应用.     

爆震管内缓燃到爆震转变距离和时间的数值模拟

为了研究爆震管内缓燃向爆震转变(该过程称为DDT)距离和时间,对爆震管内DDT过程进行了二维数值模拟,研究改变氧气浓度及使用辛烷和氢气双燃料对爆震管DDT距离和时间的影响.数值模拟结果表明:当氧化剂中氧气体积分数占20％ ～ 40％时,增加氧气体积分数可以缩短DDT距离和时间;当氧气体积分数大于40％时,初始火焰在极短的时间和距离发展为稳定传播的爆震波;相同条件下,使用辛烷和氢气双燃料较单一辛烷燃料能获得更短的DDT时间和DDT距离,双燃料中氢气体积分数20％时,影响效果最好.     

脉冲爆震发动机性能影响分析

基于脉冲爆震发动机分析模型, 研究了爆震频率对脉冲爆震发动机推力的影响、引射器对推力增益的影响、隔离段和部分填充对脉冲爆震发动机性能的影响及脉冲爆震发动机的飞行性能.     

间隙填充电弧增材制造对表面质量的影响

针对单层多道增材制造,提出一种新的搭接模型——间隙填充模型。研究间隙填充模型对多道焊缝表面质量的影响,发现基体中心间距和接触角对成形件表面质量有重大影响。通过计算平均高度、总熔宽、方差和极差定量比较间隙填充模型和传统搭接模型的表面质量。结果表明:间隙填充模型沉积的多道焊缝表面质量明显优于传统搭接模型,提升了表面质量,节约了材料和时间成本。     

微槽结构光学玻璃元件模压成形数值仿真分析

针对目前具有微结构光学元件在模压过程中模具形状很难完全复制到光学元件上这一问题,利用MSC.Marc软件,结合光学玻璃材料的黏弹性本构方程建立V形槽、矩形槽、梯形槽和圆弧槽的2D有限元模型,探究4种不同形状微槽结构在模压成形加压阶段的成形过程。以V形槽结构为研究对象,探究模压速度对填充率的影响规律;对不同形状微槽结构在模压过程中的应力分布情况进行分析;通过计算得出相同模压参数下各微槽结构的填充率。结果表明:模压速度不是影响模压填充效果的主要因素,然而随着速度的增加,加压结束后的最大应力增大;4种不同形状微槽结构加压结束后最大应力均出现在槽的拐角处,其中V形槽的最大应力最小,矩形槽的最大;不同微槽结构玻璃填充效果不同,其中圆弧槽玻璃的填充率最大,矩形槽的最小。     

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.     

基于时空守恒元和解元法的爆震流场数值模拟

运用流体力学的基本原理,建立了爆震流场的数学模型,确定了CE/SE方法的守恒元与求解元,对氢氧爆震波的形成和传播过程进行数值模拟,并将计算结果与逐次迭代法计算结果和实验值作了比较,验证了时空守恒元和解元方法计算一维非定爆震流场的有效性与高精度。     

横向射流起爆爆震波二维数值模拟

利用Fluent软件对燃烧室内填充化学恰当比的C8H18/O2预混气体进行直接起爆,并对爆震波衍射和爆震波形成以及发展过程进行数值模拟研究;详细分析了横向射流在不同角度、不同位置条件下直接起爆燃烧室内预混气体后爆震波的传播特性和流场特点.     

脉冲爆震发动机压力测试与分析

阐述脉冲爆震发动机对数据采集的要求,自主研制脉冲爆震发动机的实验原型和数据采集系统。采用汽油为燃料,压缩空气为氧化剂,进行脉冲爆震发动机原理性试验。所测得爆震波压力接近充分发展的理想爆震波压力,测得的速度与理论值接近。结果表明该实验原型可以产生脉冲爆震波,自主研制的数据采集系统满足脉冲爆震发动机测试系统的要求。     

管状药柱内外径尺寸自动检测研究

本文针对工厂现有的检测手段,提出了应用扫描仪对管状药柱端面成像,采用自适应的图像阈值分割技术对药柱端面图象进行二值化分割,运用种子填充算法计算二值化的药柱端面的面积,根据面积计算公式计算出内外径.     

装配过盈量对某枪弹底火感度的影响

研究了某枪弹底火以不同过盈量压入药筒后的撞击感度变化情况，基本明确了装配过盈量对底火感度的影响趋势。     

导爆管雷管延期体结构改进

本文主要介绍了索式延期体的纺织方法，其秒量与铅结构延期体秒量的精度对比，并探讨改进的目的和意义。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道多目标优化设计

本文应用最优化理论和方法对尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹形结构进行了全弹道多目标优化设计.首先从装药结构和弹形结构计算出发,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹的内弹道、外弹道(含空气动力)、终点弹道计算模型,然后应用三种不同类型的优化方法对火药弧厚、装药质量、弹头长径比、弹芯直径、弹体圆柱部长径比五个设计变量进行了多目标优化设计,得到了比较满意的结果.     

混合稀土加入量对A356合金组织及性能的影响研究

研究了混合稀土加入量的不同对Al-Si合金A35 6力学性能的影响 ,运用金相显微镜和扫描电镜对其微观组织进行了观察与分析。结果表明 :稀土变质可有效地促进初生α相的粒状化 ,提高Al-Si合金的力学性能 ,不同的加入量对A35 6共晶组织粒状化的作用是不同的 ,混合稀土的最佳加入量应在 0 .2 %左右 ,同时 ,应严格控制其它工艺参数。     

装调误差对滚仰式导引头视轴指向的影响分析

研究了装调误差对导引头视轴指向精度的影响。针对滚仰式导引头的结构特点,对位标器的主要装调误差进行了分类。利用坐标变换和空间几何关系,得到了导引头视轴指向误差和装调误差的函数关系。仿真结果表明视轴的指向误差与指向位置和框架角位置都有关联。所得结果对导引头的指标分解具有重要的参考价值。     

弹上线束电磁兼容仿真研究

导弹电磁兼容已经成为导弹现代设计中必须考虑的问题,尤其是弹上复杂线束在导弹电磁兼容问题中占有重要地位。文中以某型号导弹为背景,基于CableMod软件平台,采用仿真预测试的方法研究导弹电磁兼容问题,讨论了如何建立适用于仿真的导弹结构模型与电气模型,并对导弹内复杂线束间的串扰,以及弹体对线束产生辐射的影响进行了仿真和分析。仿真结果表明,线束内电源线与信号线分开敷设,且双绞屏蔽后相互串扰明显降低,并提出使用弹壁电缆套管代替U型电缆罩,能避免因缝隙产生的电磁泄露,抑制电磁辐射,有助于通过电磁兼容测试。     

脉冲推力器用烟火型装药燃烧性能研究

采用光纤测速方法,研究了脉冲推力器用烟火型装药药剂配比和装药密度对燃速的影响。通过密闭爆发器,测试了药剂的燃速压强指数。结果表明,不同配比的药剂虽然初期燃速不同,但后期燃速趋于相同;随着装药密度增大,燃速先增加、后减少;在装药密度1.45 g/cm³时燃速最高,可达到800 m/s. 在所测试压强范围内,烟火型药剂的压强指数为0.736 4,说明该烟火型装药药剂在一定压强范围内可稳定工作,能够实现脉冲推力要求。     

固连接异形侵彻体最小内外径比的确定

根据两阶段空腔膨胀理论建立的杆侵彻弹坑形成模型,建立了固连接异形侵彻体最小内外径比的表达式。通过计算得出了火炮初速范围内固连接异形侵彻体的最小内外径比随撞击速度的变化规律。结果发现内外径比为0．5时前端杆开的坑径不足以使后端管不受干扰地进入。而增加到0．6时便能满足要求。     

一种便携式红外目标模拟器

设计了一种头罩式便携红外目标模拟器,采用微型黑体作为红外辐射源,采用卡赛格林平行光管作为光学系统,在可调光阑和电机的配合下,能够快速模拟出不同辐射强度、不同大小的红外目标。