微纳米气泡的特性表征研究

为进一步探究微纳米气泡发生系统的性能。基于喷射法原理,研究文丘里管内径、气泡发生器孔径和级数等因素对微纳米气泡粒径分布的影响。经实验测试,结果表明：当文丘里管内径由2.7 mm增至2.9 mm,气泡粒径随内径增加呈先减小后增大趋势,即气泡的平均粒径由10.88μm先减小至3.069μm,后增大至7.997μm;当气泡发生器孔径从0.7 mm增加至0.9 mm,气泡粒径随孔径增加呈递减趋势,即气泡的平均粒径由4.106μm减至2.954μm;当级数由1增至3级时,气泡粒径随级数增加基本保持一致。     

一级气体炮制退器的流场仿真与性能研究

为了最大程度消减一级气体炮发射中的后坐效应,研究了一级气体炮制退器的流场特性和制退效率。基于三维非定常Navier-Stokes方程构建了发射炮管制退器的数值仿真模型,采用动网格技术,对比分析了有/无炮口制退器的流场,揭示了高速弹体飞离制退器时气流冲击波的形成、发展和衰减的整个动态演变过程,探究了孔径对制退器流场形态的影响。分析表明：炮口制退器对最大后坐力降低了14.7%;制退器孔径直接改变了进入中央弹孔通道和侧孔通道的气流量分配比,影响了制退效率;当制退器的气流孔径增大为22 mm时,在发射压力25 MPa下制退效率达到23.38%。对炮口制退器的流场形态和制退效率的影响规律进行了分析,可为高压动态气体发射制退提供基础依据。     

一级气体炮发射开启特性分析及试验测试验证

为了研究一级气体炮内弹道发射开启特性,考虑内腔室各联通状态,建立了基于结构参数的内弹道和开启特性的描述方程,仿真分析了一级气体炮自励式开启特性,获得了高压气室、排气室、阻尼腔、缓冲腔和弹后腔的开启过程中位移时间瞬态特性,弹体发射加速规律,明确了弹体发射自励式开启阀的开启条件,并构建了口径为50 mm的一级气体炮发射平台,测试结果表明：试验结果相对于仿真计算最大偏差小于3%,验证了基于内腔室结构参数的描述方程的适应性和准确性,为基于发射参数设计气体炮内腔室各结构参数提供了可靠的数理描述方程。