在軍事作戰(zhàn)中,裝藥溫度是影響武器射程的重要諸元。以往在裝藥非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程中,較多的處理方式是將床內(nèi)多相介質(zhì)視作單一顆粒相,或者用簡(jiǎn)單串、并聯(lián)傳熱模型來(lái)描述床內(nèi)非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程及其溫度變化規(guī)律。而實(shí)際上,裝藥主要由發(fā)射藥顆粒填充及其它輔助元件所構(gòu)成,這種顆粒型填充床從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),屬于多孔介質(zhì)范疇。則裝藥非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)充分考慮自身多孔結(jié)構(gòu)特征對(duì)傳熱過(guò)程的影響,而不是簡(jiǎn)單地視作純固相物質(zhì)來(lái)處理。本文在將此類含能顆粒填充床視作多孔介質(zhì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同填充顆粒類型(圓柱型、球型)所構(gòu)成的填充床內(nèi)部各組分分布特征,選用相應(yīng)的傳熱模型來(lái)描述其內(nèi)部非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程,推導(dǎo)各模型下有效導(dǎo)熱系數(shù)。通過(guò)編制溫度場(chǎng)計(jì)算程序,將所得計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較來(lái)驗(yàn)證模型的合理性。此外,通過(guò)數(shù)值方法和圖像分析法對(duì)兩種類型顆粒多孔填充床中實(shí)際非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。本文主要工作如下所示：(1)對(duì)發(fā)射藥顆粒熱物性參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量以及多孔填充床剖面結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征分析,從而為后續(xù)溫度場(chǎng)特性研究提供必要依據(jù)。在高溫和低溫環(huán)境下,對(duì)兩種含能顆粒類型填充床內(nèi)不同時(shí)刻特征點(diǎn)溫度進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為后續(xù)計(jì)算提供可檢驗(yàn)依據(jù)。(2)根據(jù)球型、圓柱型含能顆粒填充床結(jié)構(gòu)特征,分別選用連續(xù)介質(zhì)模型和分形簡(jiǎn)化模型描述其物理模型。在相應(yīng)模型下建立傳熱控制方程,并通過(guò)數(shù)值方法對(duì)其傳熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。本文模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值吻合良好,在此基礎(chǔ)上對(duì)溫度場(chǎng)特性做系統(tǒng)研究。(3)結(jié)合數(shù)值方法和圖像處理對(duì)實(shí)際含能顆粒填充床非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。更加直觀的分析兩種顆粒類型填充床溫度場(chǎng)分布特征和熱流傳遞特征,結(jié)果顯示了兩種顆粒填充床傳熱模型選擇的合理性。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TJ410.34
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 應(yīng)用背景
        1.1.2 含能顆粒多孔填充床傳熱研究在軍事應(yīng)用上的意義
    1.2 多孔介質(zhì)
        1.2.1 多孔介質(zhì)常見(jiàn)類型及其特征
        1.2.2 多孔介質(zhì)傳熱理論應(yīng)用
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 連續(xù)介質(zhì)模型研究
        1.3.2 分形理論研究
        1.3.3 數(shù)值方法研究
    1.4 本文的主要工作
2 多孔介質(zhì)非穩(wěn)態(tài)傳熱理論與模型
    2.1 引言
    2.2 多孔介質(zhì)的概念及基本參數(shù)
    2.3 多孔介質(zhì)傳熱問(wèn)題研究方法
        2.3.1 有效導(dǎo)熱系數(shù)法
        2.3.2 分形研究
    2.4 含能顆粒多孔填充床傳熱模型與方程
        2.4.1 兩種含能顆粒多孔填充床內(nèi)傳熱問(wèn)題
        2.4.2 基本假定
        2.4.3 多孔填充床傳熱控制方程
    2.5 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 含能顆粒（發(fā)射藥）熱物性測(cè)定
    3.3 顆粒填充床結(jié)構(gòu)模型及參數(shù)測(cè)定
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        3.3.2 孔隙率的測(cè)定
    3.4 顆粒填充床剖面孔隙分布特征
    3.5 顆粒填充床溫升實(shí)驗(yàn)
        3.5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測(cè)點(diǎn)布置
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
4 球形含能顆粒填充床傳熱連續(xù)介質(zhì)模型
    4.1 引言
    4.2 球型顆粒填充床溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算
        4.2.1 數(shù)理模型
        4.2.2 控制方程及定解條件
        4.2.3 模型求解
    4.3 計(jì)算結(jié)果
        4.3.1 計(jì)算中各參量的確定
        4.3.2 計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的比較
    4.4 球型顆粒填充床內(nèi)不同時(shí)刻溫度場(chǎng)
    4.5 大孔隙率球型顆粒填充連續(xù)介質(zhì)傳熱模型驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
5 圓柱形含能顆粒填充床傳熱分形模型
    5.1 引言
    5.2 圓柱形含能顆粒填充床分維計(jì)算
        5.2.1 分形特征判別依據(jù)
        5.2.2 基質(zhì)面積分形維數(shù)計(jì)算
    5.3 圓柱形顆粒填充床傳熱模型
    5.4 計(jì)算結(jié)果
        5.4.1 計(jì)算中各參量確定
        5.4.2 基質(zhì)分形維數(shù)對(duì)有效導(dǎo)熱系數(shù)的影響
        5.4.3 計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的比較
    5.5 本章小結(jié)
6 實(shí)際含能顆粒填充床溫度場(chǎng)仿真分析
    6.1 引言
    6.2 顆粒填充床傳熱過(guò)程理論分析
        6.2.1 傳熱控制方程以及定值條件
        6.2.2 界面當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)處理
        6.2.3 實(shí)際傳熱過(guò)程數(shù)值計(jì)算方法
    6.3 程序驗(yàn)證
    6.4 溫度場(chǎng)特征
        6.4.1 圓柱型含能顆粒填充床內(nèi)不同時(shí)刻溫度分布和等值線圖
        6.4.2 球型含能顆粒填充床內(nèi)不同時(shí)刻溫度分布和等值線圖
        6.4.3 不同類型多孔填充床內(nèi)熱流等值線圖
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 主要研究結(jié)論
    7.2 下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊海健;陳建峰;初廣文;;旋轉(zhuǎn)填充床微觀混合的沿程實(shí)驗(yàn)研究[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期

2 劉驥,陳建峰,宋云華,鄭沖;旋轉(zhuǎn)填充床中微觀混合實(shí)驗(yàn)研究[J];化學(xué)反應(yīng)工程與工藝;1999年03期

3 劉思周;超重力旋轉(zhuǎn)填充床的機(jī)理及其應(yīng)用[J];大同職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2004年02期

4 郭曉平,解茂昭,孫文策;空隙率變化及填充床表面下沉對(duì)陰燃傳播的影響[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2001年03期

5 膝大為;氣液并流向上填充床徑向混合的研究[J];山東紡織工學(xué)院學(xué)報(bào);1994年03期

6 魯海峰;陳建剛;崔濤;;管錐形填充床處理城市污水試驗(yàn)研究[J];山西建筑;2007年28期

7 梁繼國(guó),陳建峰,張建文;旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)微觀混合的數(shù)值模擬[J];化工學(xué)報(bào);2004年06期

8 董慧華;彭浩;凌祥;;熔融鹽填充床蓄熱的蓄放熱性能研究[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2015年11期

9 楊啟明;戴莉斯;代婷;;用以混合氣體中二氧化碳吸收的旋轉(zhuǎn)填充床設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代化工;2013年03期

10 宋云華,陳建銘,付紀(jì)文,陳建峰;旋轉(zhuǎn)填充床除塵技術(shù)的研究[J];化工進(jìn)展;2003年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張亮亮;超重力旋轉(zhuǎn)填充床強(qiáng)化濕法脫碳和脫硝過(guò)程研究[D];北京化工大學(xué);2012年

2 馮鈉;顆粒填充聚酰胺-6共混復(fù)合體系強(qiáng)韌化研究[D];四川大學(xué);2004年

3 桑樂(lè);旋轉(zhuǎn)填充床流體流動(dòng)可視化與傳質(zhì)模型研究[D];北京化工大學(xué);2017年

4 姜霖松;基于孔隙尺度的隨機(jī)填充型多孔介質(zhì)內(nèi)湍流預(yù)混燃燒的模擬研究[D];大連理工大學(xué);2019年

5 逯彥紅;基于多孔介質(zhì)的動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2017年

6 俞亞?wèn)|;污水處理中膜污染層多孔結(jié)構(gòu)及滲透特性研究[D];清華大學(xué);2017年

7 李光昱;微重力條件下多孔介質(zhì)中的液體輸運(yùn)特性研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

8 孟旭輝;多孔介質(zhì)中溶解/吸附過(guò)程對(duì)滲流影響的機(jī)理研究[D];華中科技大學(xué);2017年

9 劉軍文;基于體積平均法對(duì)高滲多孔介質(zhì)滲流規(guī)律研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2019年

10 韋偉;多孔介質(zhì)微觀輸運(yùn)特性研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉桂兵;含能顆粒多孔填充床的傳熱特性研究[D];南京理工大學(xué);2016年

2 李寬;基于氣相氧化的旋轉(zhuǎn)填充床脫硝工藝研究[D];北京化工大學(xué);2018年

3 章志華;超重力旋轉(zhuǎn)填充床的設(shè)計(jì)研究[D];西南石油大學(xué);2014年

4 邢子聿;分段進(jìn)液式旋轉(zhuǎn)填充床壓降與傳質(zhì)性能研究[D];北京化工大學(xué);2013年

5 趙志強(qiáng);規(guī)整填料旋轉(zhuǎn)填充床壓降特性及傳質(zhì)性能研究[D];北京化工大學(xué);2014年

6 馬高飛;旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)微觀混合與反應(yīng)傳質(zhì)過(guò)程的研究[D];北京化工大學(xué);2009年

7 鄧?yán)?旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)液液宏觀與微觀混合性能的研究[D];北京化工大學(xué);2015年

8 梁繼國(guó);旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)微觀混合的模型化研究[D];北京化工大學(xué);2003年

9 李亞超;旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)多尺度混合—反應(yīng)問(wèn)題研究[D];北京化工大學(xué);2011年

10 高越;旋轉(zhuǎn)填充床鍋爐煙氣脫硫性能研究[D];北京化工大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2871148