新一代的大口徑坦克炮為了追求穿甲彈彈丸炮口動(dòng)能通常采用高能發(fā)射藥及密實(shí)的混合裝藥結(jié)構(gòu),這就對(duì)火炮射擊的安全性提出了挑戰(zhàn),特別是低溫條件下由于可能存在的火藥破碎燃燒會(huì)產(chǎn)生的重大的安全事故。本文以某型坦克炮的穿甲彈混合裝藥的內(nèi)彈道安全性工程設(shè)計(jì)為背景,展開數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究。依據(jù)該型火炮點(diǎn)火和裝藥結(jié)構(gòu),建立了包含中心點(diǎn)火管在內(nèi)的多種火藥（粒狀藥、桿狀藥與管狀藥）混合裝藥內(nèi)彈道雙一維兩相流數(shù)學(xué)模型。結(jié)合裝藥的點(diǎn)火、燃燒過程,對(duì)其內(nèi)彈道參量進(jìn)行了數(shù)值模擬,給出了中心點(diǎn)火管內(nèi)點(diǎn)火燃?xì)獾膲毫�、速度等參量的分布和變化�?guī)律,并分析了混合裝藥條件下,膛內(nèi)氣相及各種火藥顆粒相的參量分布和變化特征。依據(jù)火藥顆粒的燃燒機(jī)理,從微觀角度對(duì)火藥燃燒的化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行了分析,將火藥的燃燒簡(jiǎn)化為固相燃燒熱分解和火藥燃?xì)忾g化學(xué)反應(yīng)兩類。將復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)歸并為火藥初期分解反應(yīng)、有關(guān)NO2還原反應(yīng)、有關(guān)NO還原反應(yīng)以及水煤氣四類反應(yīng)。采用化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)理論建立火藥顆粒準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)燃燒的數(shù)學(xué)模型�；诨鹚庮w粒的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)燃燒數(shù)學(xué)模型,采用CFD軟件Fluent對(duì)簡(jiǎn)單形狀的火藥燃燒過程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,得到火藥顆粒在燃燒過程中燃?xì)饨M份形成... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 坦克炮發(fā)展概況
        1.2.1 國(guó)外坦克炮發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)坦克炮發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 內(nèi)彈道數(shù)值模擬研究
    1.4 火藥破碎的安全性研究
        1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要工作
2 大口徑坦克炮雙一維兩相流數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 基本假設(shè)
    2.3 點(diǎn)火管內(nèi)守恒方程
        2.3.1 基本守恒方程組
        2.3.2 守恒方程輔助表達(dá)式
    2.4 主裝藥區(qū)混合裝藥守恒方程
        2.4.1 基本守恒方程組
        2.4.2 主裝藥床守恒方程輔助關(guān)系
    2.5 輔助方程
        2.5.1 狀態(tài)方程
        2.5.2 燃燒速率
        2.5.3 形狀函數(shù)
    2.6 兩相流內(nèi)彈道數(shù)值求解方法
        2.6.1 向量形式內(nèi)彈道控制方程組
        2.6.2 差分格式及穩(wěn)定性條件
    2.7 小結(jié)
3 大口徑坦克炮穿甲彈內(nèi)彈道數(shù)值計(jì)算及分析
    3.1 引言
    3.2 初始條件和邊界條件
        3.2.1 初始條件
        3.2.2 膛底邊界條件
        3.2.3 彈底運(yùn)動(dòng)邊界
    3.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析
        3.3.1 點(diǎn)火管內(nèi)參量變化規(guī)律
        3.3.2 主裝藥區(qū)膛內(nèi)參量分布和變化
    3.4 小結(jié)
4 火藥顆粒燃燒模擬及分析
    4.1 引言
    4.2 火藥顆粒燃燒模型
        4.2.1 火藥燃燒機(jī)理
        4.2.2 火藥燃燒簡(jiǎn)化處理
        4.2.3 氣相化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程
        4.2.4 守恒控制方程
    4.3 CFD軟件概述
        4.3.1 基本思想
        4.3.2 Fluent軟件介紹
    4.4 密閉容器內(nèi)火藥顆粒一維徑向燃燒流動(dòng)模擬
        4.4.1 模型建立
        4.4.2 網(wǎng)格劃分
        4.4.3 假設(shè)條件及結(jié)束點(diǎn)判定
        4.4.4 計(jì)算參數(shù)
    4.5 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析
        4.5.1 組分隨時(shí)間的變化
        4.5.2 壓力隨時(shí)間的變化和空間分布
        4.5.3 燃燒結(jié)束點(diǎn)
    4.6 小結(jié)
5 火藥低溫破碎試驗(yàn)及其對(duì)內(nèi)彈道安全性分析
    5.1 引言
    5.2 火藥顆粒破碎機(jī)理
    5.3 火藥顆粒低溫破碎實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 試驗(yàn)裝置
        5.3.2 試驗(yàn)過程及結(jié)果分析
        5.3.3 火藥顆粒撞擊受力及破碎應(yīng)力特性分析
    5.4 火藥破碎對(duì)內(nèi)彈道性能的影響
        5.4.1 試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)分析
        5.4.2 火藥破碎對(duì)膛內(nèi)壓力異常影響的數(shù)值模擬
        5.4.3 數(shù)值結(jié)果
    5.5 不同破碎應(yīng)力條件下內(nèi)彈道計(jì)算結(jié)果及分析
    5.6 小結(jié)
6 論文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3032880