再生式液体发射药火炮燃烧室内两相流模型 被引量：5

1

作者 刘宁 张相炎 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期347-351,共5页

为研究再生式液体发射药火炮(RLPG)内弹道过程,建立了RLPG燃烧室内的一维两相流数学模型,气相控制方程为非稳态欧拉方程组,液相控制方程用拉格朗日方程描述,方程组的源项反映了气液两相之间的耦合。分别采用二阶精度的MacCormack预估校... 为研究再生式液体发射药火炮(RLPG)内弹道过程,建立了RLPG燃烧室内的一维两相流数学模型,气相控制方程为非稳态欧拉方程组,液相控制方程用拉格朗日方程描述,方程组的源项反映了气液两相之间的耦合。分别采用二阶精度的MacCormack预估校正二步差分格式计算气相控制方程,求解析解的方法计算液相控制方程,PSI-Cell方法处理气液之间的耦合过程。通过数值仿真模拟了RLPG喷雾燃烧过程和压力振荡现象,建立了纵向二阶压力振荡振型,得到了主要物理参量的时空分布情况并讨论了主要结构参数对膛内过程的影响。仿真结果显示:由于身管入口的节流作用,使得燃烧室内的燃气压力和速度波动幅度都比身管内的要大;增大活塞差动面积比和喷孔面积都会引起膛压升高,压力振荡幅值增大。 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 燃烧室 两相流 喷雾燃烧 压力振荡

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再生式液体发射药火炮燃烧室压力高频振荡研究 被引量：3

2

作者 王亮宽 张相炎 刘宁 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期491-494,498,共5页

利用小波分析技术提取燃烧室压力高频成分,较精确确定压力高频振荡出现的时域范围,从而确定了振荡流共振振型对应的燃烧室形状。推导了燃气振荡流方程,计算了对应不同燃烧室形状下燃气振荡流的共振频率。对提取的燃烧室压力高频成分相... 利用小波分析技术提取燃烧室压力高频成分,较精确确定压力高频振荡出现的时域范围,从而确定了振荡流共振振型对应的燃烧室形状。推导了燃气振荡流方程,计算了对应不同燃烧室形状下燃气振荡流的共振频率。对提取的燃烧室压力高频成分相对集中部分进行了频谱分析。研究结果表明:活塞的运动对共振频率影响较小,振荡流多阶共振频率受到激励是燃烧室产生压力高频振荡的一个重要原因。 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 小波分析 压力高频振荡 共振频率 振荡流

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内环式结构RLPG压力平台产生的条件 被引量：1

3

作者 杨新民 宋明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期13-17,共5页

在文献1建立的RLPG集总参数内弹道学数学物理模型的基础上，对RLPG压力平台产生的条件进行了详细的探讨，推导了满足压力平台的喷孔面积与膛内其它参量之间的解析关系式，编制了计算程序，处理了计算过程中所产生的压力振荡问题，获得... 在文献1建立的RLPG集总参数内弹道学数学物理模型的基础上，对RLPG压力平台产生的条件进行了详细的探讨，推导了满足压力平台的喷孔面积与膛内其它参量之间的解析关系式，编制了计算程序，处理了计算过程中所产生的压力振荡问题，获得了工程设计中实用的产生压力平台的中心杆半径与其行程的变化关系曲线。 展开更多

关键词 内弹道学 RLPG 压力平台 内环式结构

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高速环形射流破碎雾化特性及动态喷雾模拟 被引量：5

4

作者 刘宁 张相炎 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期11-14,共4页

在再生式液体发射药火炮(RLPG)中,液体射流破碎雾化过程影响到射流结构、液滴尺寸和速度分布等特性,是影响RLPG喷雾燃烧过程的关键因素之一.根据表面波破碎理论建立了RLPG环形喷孔高速液体薄膜破碎模型,并考虑了液滴的二次雾化过程.计... 在再生式液体发射药火炮(RLPG)中,液体射流破碎雾化过程影响到射流结构、液滴尺寸和速度分布等特性,是影响RLPG喷雾燃烧过程的关键因素之一.根据表面波破碎理论建立了RLPG环形喷孔高速液体薄膜破碎模型,并考虑了液滴的二次雾化过程.计算了液膜的破碎过程,计算结果表明,环形射流向喷嘴下游运动过程中内部空腔不断收缩,最终聚并成与圆柱形类似的射流向前运动,喷雾场前缘多为大颗粒液滴;在轴向某一固定位置,平均直径随时间逐渐减小并趋于一稳态值;在空间上平均直径随轴向距离的增加先减小后增大呈凹谷型分布.该模型的建立进一步完善了基于环形喷嘴的RLPG内弹道多维多相流数学模型. 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 射流破碎 雾化模型

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液体发射药迫击炮内弹道燃烧稳定性 被引量：5

5

作者 孙明亮 陆林 +1 位作者 刘宁 张相炎 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2145-2154,共10页

为研究液体发射药迫击炮内弹道特性,搭建60 mm液体发射药迫击炮瞬态测试系统,对其燃烧室压力变化与迫击炮弹初速进行测试。在试验基础上,基于非定常欧拉-拉格朗日模型和液体发射药蒸发-燃烧模型建立带燃烧反应的液体发射药迫击炮两相流... 为研究液体发射药迫击炮内弹道特性,搭建60 mm液体发射药迫击炮瞬态测试系统,对其燃烧室压力变化与迫击炮弹初速进行测试。在试验基础上,基于非定常欧拉-拉格朗日模型和液体发射药蒸发-燃烧模型建立带燃烧反应的液体发射药迫击炮两相流计算模型,对内弹道过程中的反应流场进行模拟,分析复杂气相流场与液体发射药喷射燃烧间的耦合关系及压力振荡形成机理。结果表明:60 mm液体发射药迫击炮燃烧稳定性好,具有工程化潜力;数值模拟与试验结果吻合度较高,且可以复现压力振荡现象,计算模型具有合理性;液体发射药的喷射与燃烧均受燃烧室内气涡的影响;反射波引发的液体发射药集中燃烧使压力表现为一种振荡发展。 展开更多

关键词 液体发射药迫击炮 再生式液体发射药火炮 压力振荡 燃烧 反应流场

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带有增压室的RLPG零维内弹道模型 被引量：3

6

作者 高永峰 张相炎 刘宁 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期15-18,共4页

为了在喷孔面积为常数的条件下提高膛压曲线充满度,提出了一种带有增压室的再生式液体发射药火炮结构方案,建立了考虑固体点火药的零维内弹道模型.利用某迫击炮的结构参数和装填条件,采用龙格-库塔法进行了数值模拟,分析了内弹道性能.... 为了在喷孔面积为常数的条件下提高膛压曲线充满度,提出了一种带有增压室的再生式液体发射药火炮结构方案,建立了考虑固体点火药的零维内弹道模型.利用某迫击炮的结构参数和装填条件,采用龙格-库塔法进行了数值模拟,分析了内弹道性能.在一定结构参数条件下的计算结果显示:贮液室和增压室的压力在液体药喷射过程中一直增加,且明显高于燃烧室压力;燃烧室压力出现近似的平台效应.模拟结果表明,设置增压室可在喷孔面积为常数的条件下提高膛压曲线充满度. 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 零维 内弹道 增压室

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再生式液体药注入装置的喷注模型 被引量：3

7

作者 张旭翔 樊文欣 《弹道学报》 EI CSCD 1990年第4期23-32,共10页

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... 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。 展开更多

关键词 再生式液体火炮 密闭爆发器 喷注 数值解

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再生式液体发射药辅助药室发射过程数值模拟 被引量：1

8

作者 刘明敏 张相炎 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期53-57,共5页

建立了关于再生式液体发射药辅助药室发射过程的零维数学模型,运用4 阶龙格-库塔法对该模型进行了数值模拟,计算结果表明,再生式液体发射药辅助药室发射技术能够提高弹丸初速,计算结果与试验结果吻合较好.同时分析了辅助药室结构参数对... 建立了关于再生式液体发射药辅助药室发射过程的零维数学模型,运用4 阶龙格-库塔法对该模型进行了数值模拟,计算结果表明,再生式液体发射药辅助药室发射技术能够提高弹丸初速,计算结果与试验结果吻合较好.同时分析了辅助药室结构参数对发射过程的影响,得出了基本规律. 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 辅助药室 数值模拟 结构分析

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再生式液体发射药火炮贮液室激波模型 被引量：2

9

作者 王亮宽 张相炎 刘宁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期915-918,共4页

在再生式液体发射药火炮喷射后期,贮液室普遍存在高频高幅压力振荡。由于活塞的运动扰动,经过一定时间贮液室中可能形成激波。基于特征线理论推导了特征线经固壁与活塞多次反射后激波形成模型,设计了计算流程图及给出了应用算例。数值... 在再生式液体发射药火炮喷射后期,贮液室普遍存在高频高幅压力振荡。由于活塞的运动扰动,经过一定时间贮液室中可能形成激波。基于特征线理论推导了特征线经固壁与活塞多次反射后激波形成模型,设计了计算流程图及给出了应用算例。数值计算结果与实验现象基本符合。此模型为预测不同结构再生式液体发射药火炮贮液室中激波的形成打下了坚实的理论基础,对探讨贮液室压力振荡产生机理具有一定理论意义。 展开更多

关键词 机械学 液体发射药火炮 特征线 激波 压力振荡

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再生式液体药火炮内弹道过程的多维多相流数值模拟 被引量：2

10

作者 朱广圣 张月林 林钧毅 《弹道学报》 CSCD 1994年第1期20-27,共8页

建立了再生式液体药火炮内弹道过程的多维多相流模型，详细考虑了内弹道过程中多相流区域发生的各种行为，以３７ｍｍ再生式液体药火炮为对象，给出并分析了其内弹道性能参量及其时空分布的数值计算结果。

关键词 多相流动 液体发射药 火炮 内弹道

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RLPG燃烧室气体动态特性研究及应用

11

作者 王亮宽 张相炎 刘宁 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期41-44,共4页

为研究再生式液体发射药火炮燃烧室的压力振荡,建立了燃烧室气体三维波动方程,给出了求解气体动态特征频率的表达式,在某一确定燃烧室容积下分析了燃烧室结构尺寸对气体动态特征频率的影响规律.通过分析气体动态特性在压力振荡抑制技术... 为研究再生式液体发射药火炮燃烧室的压力振荡,建立了燃烧室气体三维波动方程,给出了求解气体动态特征频率的表达式,在某一确定燃烧室容积下分析了燃烧室结构尺寸对气体动态特征频率的影响规律.通过分析气体动态特性在压力振荡抑制技术研究中的影响,给出了避开燃烧室压力振荡主频带的燃烧室半径与长度的比.研究结果表明,燃烧室气体多阶动态特征频率受到激励是RLPG燃烧室产生压力振荡的一个重要原因,通过合理设计燃烧室结构尺寸可以避免燃烧室气体多阶动态特征频率受到激励. 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 特征频率 压力振荡 动态特性

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再生式液体发射药火炮喷嘴内空化流动研究

12

作者 孙明亮 刘宁 +1 位作者 张相炎 陆林 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期40-46,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 喷嘴 空化效应 流动现象

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考虑膛内面积变化的再生式液体发射药火炮内弹道拉格朗日问题

13

作者 宋明 杨新民 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期28-33,共6页

研究了考虑膛内面积变化的再生式液体发射药火炮拉格朗日问题解,获得了不同位置压力更为准确的换算关系式,使再生式液体发射药火炮内弹道集总参数模型进一步完善。本文结果具有较普遍的意义。同时,证明了存在膛底边界运动和质量加入条... 研究了考虑膛内面积变化的再生式液体发射药火炮拉格朗日问题解,获得了不同位置压力更为准确的换算关系式,使再生式液体发射药火炮内弹道集总参数模型进一步完善。本文结果具有较普遍的意义。同时,证明了存在膛底边界运动和质量加入条件下的拉格朗日假设是比例膨胀假设的充分条件。 展开更多

关键词 发射药 火炮 拉格朗日问题 内弹道

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再生式液体发射药火炮喷孔变形响应有限元分析

14

作者 王亮宽 张相炎 林钧毅 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第SC期723-725,共3页

利用再生式液体发射药火炮(RLPG)内弹道理论模型,对37mm全装药RLPG内弹道过程进行了数值模拟,给出了喷孔变形响应有限元分析载荷;建立了喷孔变形响应分析的有限元模型;利用通用有限元软件ANSYS分析计算了喷孔变形响应;给出了喷孔面积变... 利用再生式液体发射药火炮(RLPG)内弹道理论模型,对37mm全装药RLPG内弹道过程进行了数值模拟,给出了喷孔变形响应有限元分析载荷;建立了喷孔变形响应分析的有限元模型;利用通用有限元软件ANSYS分析计算了喷孔变形响应;给出了喷孔面积变化后RLPG内弹道过程数值模拟结果。 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 数值模拟 变形响应 有限元分析

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RLPG 再生喷射燃烧过程的全模拟

15

作者 朱广圣 林钧毅 张月林 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第4期348-351,共4页

利用建立的再生式液体药火炮（ＲＬＰＧ）中再生喷射燃烧过程的多维多相流数学模型，以３７ｍｍＲＬＰＧ为对象，对其再生喷射燃烧过程进行了全模拟，揭示了过程中各物理量的时空分布特征。结果表明：（１）整个液体喷射过程期间，燃烧... 利用建立的再生式液体药火炮（ＲＬＰＧ）中再生喷射燃烧过程的多维多相流数学模型，以３７ｍｍＲＬＰＧ为对象，对其再生喷射燃烧过程进行了全模拟，揭示了过程中各物理量的时空分布特征。结果表明：（１）整个液体喷射过程期间，燃烧室内存在连续的液注形态。液体药的燃烧主要发生在燃烧室和身管入口区域。（２）身管入口节流对燃气流速和压力的时空分布产生重要影响。身管中段的燃气流速和压力沿轴向成线性分布。（３）燃烧室和身管入口附近区域处于同一高温水平，相应区域的壁面热负荷较大。身管内燃气温度沿弹底方向逐渐降低。 展开更多

关键词 燃烧 喷射 数值模拟 内弹道学 火炮 RLPG

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RLPG喷孔面积动态优化设计

16

作者 张相炎 林钧毅 范宇军 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 2000年第1期9-11,共3页

研究RLPG再生喷射过程的规律性及其控制技术是推动RLPG技术发展的重要途径之一。该文将最优控制理论和方法应用于RLPG研究 ,建立了设计函数的动态优化模型 ,并将该模型应用于RLPG喷孔面积的动态优化 ,应用共轭梯度法对其求解 ,再用C语... 研究RLPG再生喷射过程的规律性及其控制技术是推动RLPG技术发展的重要途径之一。该文将最优控制理论和方法应用于RLPG研究 ,建立了设计函数的动态优化模型 ,并将该模型应用于RLPG喷孔面积的动态优化 ,应用共轭梯度法对其求解 ,再用C语言编程 ,经运算获得了比较满意的RLPG的最佳喷孔面积曲线和最佳膛压曲线。 展开更多

关键词 再生式液体发射药火炮 RLPG 优化设计 喷孔面积

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点火具参数对RLPG点火过程的影响

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作者 张相炎 林钧毅 范宇军 《海军工程学院学报》 1997年第4期49-54,共6页

采用考虑固体点火药燃烧过程的再生式液体发射药火炮(RLPG)膛内再生喷射燃烧过程的零维数学模型,研究了点火具参数对RLPGG点火过程的影响,分析并揭示了点火具参数对点火性能的影响规律.

关键词 点火具参数 RLPG 固体点火药 火炮

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