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。     

再生式密闭爆发器液体发射药喷射雾化燃烧规律的研究

硝酸羟胺基液体发射药在再生式密闭爆发器中燃烧压力曲线分析处理和喷射雾化理论结果认为,液体发射药在再生式装置中,喷射时雾化是完全的,燃烧过程较喷射雾化过程要短暂得多.证实了再生式装置中液体发射药瞬时燃完假定是必须的也是合理的.这对再生式液体火炮的弹道理论与实验研究都具有参考意义。     

HAN基液体发射药喷雾场颗粒分布特性研究

采用激光全息摄影系统,开展了HAN基液体发射药喷雾场颗粒分布特性的实验研究．给出了液滴直径分布直方图,分析了雾化液滴大小与喷射压力的关系．研究结果对指导再生式液体发射药火炮内弹道设计有参考价值．     

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。     

液体射流破碎机理及其在再生式液体发射药火炮中的应用

本文对液体射流各种破碎机理进行了讨论.对于再生式液体发射药火炮.假设液流破碎主要是由于环境气体和液流间的气动力作用引起的.根据扰动产生液流不稳定理论,确定出相应液滴形成的最大波长值以及从射流表面形成液滴的质量速率.并对120 mm再生式液体发射药坦克炮内弹道循环初期,进行了雾化计算.根据给出的近似液面燃速公式,估计再生式液体发射药火炮内弹道循环初期液体雾化所占比重,对再生式液体发射药火炮进行了液体燃料初期堆积的预测.     

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。     

液体发射药火炮发射安全性的分析

该文分析了影响液体发射药火炮发射安全性的几个主要因素.文中介绍了以硝酸羟胺为基的液体发射药的一般易损性能的试验结果,指出了这些方法作为评估发射安全性的局限性.液体发射药在火炮工作条件下,受到绝热压缩和喷射雾化时产生的热刺激,容易引发非期望点火,对发射安全性有重要的影响.此外火炮内弹道性能、喷注装置的结构、膛内压力振荡对发射安全性影响也应引起研究者的重视.     

等离子射流在模拟液体发射药中扩展特性的数值模拟

为了深入认识液体工质电热化学炮中等离子射流的点火过程,开展了等离子射流在液体发射药LP1846模拟工质中扩展特性的研究,建立了等离子射流在液体中扩展的二维轴对称非稳态数学模型,并基于液体工质为水的文献实验进行模型验证。在此基础上对等离子射流在LP1846液体发射药模拟工质中的扩展过程进行数值模拟,分析等离子射流在扩展过程中形态的变化以及射流场压力、速度和温度的分布特性。结果表明,扩展过程中由于Taylor-Helmholtz不稳定性,等离子射流和液体发射药模拟工质两相间存在湍流掺混现象,并随着扩展逐渐加剧,表现为射流头部凸出并逐渐轴向拉长形成尖头,同时射流卷吸液体发射药模拟工质在Taylor空腔中产生液滴,且数量逐渐增多。此外,等离子射流扩展过程中近喷孔处由于液体发射药模拟工质回流而出现颈缩现象。射流场由于膨胀波-压缩波交替作用而存在波动现象,且在近喷孔处尤为剧烈,表现为压力场呈现高低压相间分布,速度场也呈类似分布。     

RLPG液体射流流动特性的实验测试研究

基于RLPG高压喷射环境建立了射流流动特性的实验测定系统和计算分析方法。利用该法测出高压下喷口的流量系数,得到了射流头部贯穿速度及完整射流核长度。     

RLPG拟射流破碎雾化特性实验与数值模拟

利用一种高速液体喷射装置,采用阴影和脉冲X射线成像技术,研究高压环境中高速液体射流的破碎雾化特性。建立了喷雾的颗粒轨道模型,进行了数值模拟计算,得到了喷雾的空间分布和气相流场的速度分布。在模型中,气相流场在欧拉坐标系中接单元控制体将方程积分,构造差分方程;液滴在拉格朗日坐标系中考虑其动量、质量的变化。     

冷挤压聚能药型罩的射流特性研究

介绍了药型罩的一种新的加工工艺－冷挤压加工与其它加工工艺相比，具有表面洁度高、几何精度高、晶粒度细、再结晶温度低的特点。静破甲威力实验和脉冲Ｘ光照像表明，冷挤压药型罩的聚能射流比车制罩有更深的破甲能力，更长的断裂时间，更高的动态延伸率。     

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。     

喷射压力对等离子体射流在液体中扩展的影响

在液体推进剂电热化学炮的内弹道过程中,等离子体射流的喷射压力对等离子体与液体之间的相互作用影响较大。为了研究喷射压力带来的影响,设计了等离子体射流在圆柱形充液室中扩展的观察试验,建立了等离子体射流在液体介质中扩展的二维轴对称非稳态数学物理模型,并进行了数值计算,计算结果和试验结果吻合较好。分析了喷射压力对等离子体射流扩展特性和流场分布特性的影响,结果表明：等离子体射流在液体介质中扩展,喷嘴附近出现了颈缩现象以及高低压相间分布结构,射流头部出现了局部高压区,侧面出现了局部低压区,等离子体射流的形状由椭圆形逐渐变为纺锤形,射流内部的主漩涡逐渐变大并向下游移动。喷射压力越大,Taylor空腔轴向扩展能力越强,轴向长度与破膜压力和时间呈指数关系;同时头部高压区移动越快,侧面低压区出现越晚,射流内部的主漩涡越大,温度波动越剧烈。增大喷射压力能够加强等离子体射流的扩展能力,但是不利于等离子体射流扩展的稳定性。     

获得大长细比EFP的研究

利用园筒模型建立了 EFP最大伸长条件 ,并据此编制程序对某 EFP的装药及药型罩结构进行了优化设计 .通过对 EFP成型过程的数值模拟和 X光摄影试验的对比 ,证明了该条件对于获得大长细比 EFP的装药及药型罩结构设计是可行的     

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。