警用脉冲防暴水炮管外动力过程数值模拟

为研究脉冲防暴水炮发射后在管外的动力过程,在Open FOAM软件上利用LES和VOF相耦合的方法对脉冲防暴水炮气液两相流流动过程作数值模拟。对水炮发射过程及其在距端口1.5m范围内的压力分布和速度分布做了分析。用SAMPLE软件对流场数据进行了采样,得到了用其它手段难以获得的数据。模拟表明,液柱形状急剧变化,首先形成蘑菇形,接着被压缩成半球形,在球形内部压力的作用下,半球形液弹被压缩成弧形。压力的作用距离集中在距端口300mm范围内,并很快降到了0.4MPa以下,其间因为压力有一个二次突然释放的过程,造成了二次喷射现象。速度是一个急剧先增加后减小的过程。所采用的圆柱式喷嘴使压力和速度下降太快,不利于提高水炮射程,需要改用其它类型的喷嘴。     

非致命防暴弹外弹道仿真

研究防暴弹外弹道性能优化设计问题,现有的防暴弹外弹道模型缺乏准确性,为提高准确性,提出合理假设和简化处理,改进原有榴弹低速低伸外弹道模型,建立更适合于防暴弹的外弹道模型;利用SIMULINK仿真工具对38mm防暴弹两种设计方案进行外弹道仿真,并将仿真结果与实弹测试进行对比分析,从而选择具有射程远符合设计指标的方案.结果表明:改进优化后的外弹道模型对一般防暴弹具有普遍适应性,为防暴弹设计阶段不同方案的选择提供参考.     

锥形发射管脉冲防暴水炮雾化过程的仿真研究

研究防暴水炮优化雾化效果问题,采用流体力学和空气动力学理论,建立了脉冲水炮外流场数学模型.在VOF和LES模型相结合的基础上,将发射管形状由圆柱形改变为锥形,并利用OpenFOAM软件对近喷口流场进行了数值仿真。通过研究发现锥形发射管在雾化效果和射程上均优于圆柱形发射管,并通过对锥形发射管近喷口流场雾化形态、雾化角、速度云图的仿真、分析,确立了锥度为α=87.74°的发射管较为合理,为脉冲水炮进一步优化提供了借鉴意义。     

脉冲防暴水炮运动参数仿真研究

研究增大脉冲防暴水炮的有效射程问题,脉冲防暴水炮是用于处置群体性骚乱事件的大型非致命武器装备,在实战中发挥了重要作用。为改善防暴水炮射程和刺激剂雾化效果,就需要对脉冲防暴水炮的运动参数进行优化设计。通过建立数学模型,然后运用FLUENT流体仿真软件进行运动仿真,最后结合Tecplot后期处理软件的分析,得出了初始压力、初始水量、初始射角等运动参数对水炮射程及雾化效果的影响。在综合各种因素的基础上选择出最佳初始压力和最佳水量,仿真效果比较有效,为设计提供了依据。     

脉冲防暴水炮气液两相流不稳定破碎数值模拟

在Open FOAM平台上,利用大涡模拟(LES)和VOF相偶合的方法对脉冲防暴水炮气液两相射流的破碎过程进行数值模拟,分别利用K-H和R-T不稳定性理论建立液滴破碎数学模型来描述水炮的一次破碎和二次破碎,用不稳定性理论中表征波的参数来表示液滴的破碎参数。数值模拟结果表明,KH-RT模型较好地描述了脉冲防暴水炮气液两相流的破碎过程。     

基于PLC的防爆机器人控制系统设计

可编程控制器(PLC)是一种重要的、应用场合广泛的工业控制器，它是一种数字运算操作的电子控制设备。在我们所设计的防爆机器人控制系统中，采用了PLC作为上、下位机实现对机器人的运动控制，系统具有体积小、可靠性高、抗干扰能力强等优点。文中着重介绍了该控制系统的软硬件结构，并深入分析了使用PLC对防爆机器人进行通讯和控制的具体实现方法。     

基于双DSP的防爆机器人控制器的设计

给出了防爆机器人控制器的结构，阐述了使用双DSF，对机器人系统进行控制的整体方案，具体介绍了各功能模块的系统组成和结构特点，分析了双DSF，控制器的工作原理。重点介绍了使用双DSF，对防爆机器人进行通信和控制的具体方法。