彈射裝置由于其易于隱蔽、造價低廉、安全性高等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于無人機(jī)、艦載機(jī)、動能彈等的彈射過程中。由于制導(dǎo)和控制系統(tǒng)的光電元器件不能承受較大過載,因此為發(fā)射高精度動能彈,彈射過程中所需彈射力較低。而火藥正常燃燒又需要一定的壓強(qiáng)環(huán)境,所以彈射器需要設(shè)置高壓室與低壓室。于此同時,與之相連的進(jìn)氣通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計也變的尤為重要。本文首先利用流體力學(xué)、氣體動力學(xué)及彈射內(nèi)彈道相關(guān)知識對進(jìn)氣通道基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析研究,得出適用于出口馬赫數(shù)小于1的收縮型進(jìn)氣通道和適用于出口馬赫數(shù)大于1的收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道,且每種類型均有三種初步結(jié)構(gòu)方案。其次,通過對兩種進(jìn)氣通道的理論分析,結(jié)合彈射過程及彈射要求對收縮型和收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道的進(jìn)、出口及喉部截面積等具體結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析計算,并對其流動狀態(tài)進(jìn)行分析,得出滿足彈射要求的進(jìn)氣通道設(shè)計狀態(tài)。最后通過對高、低壓室基本特性及其工作過程的分析研究,利用FLUENT對進(jìn)氣通道的初步結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行建模仿真,分析其流場變化及其對低壓室工作過程前期壓力、溫度等相關(guān)參數(shù)的影響,并對其具體結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析研究。通過仿真分析可知收縮型進(jìn)氣通道方案三,即先平后縮型方案為收縮型進(jìn)氣通道... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 課題研究意義及應(yīng)用前景
    1.3 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 便攜式防空導(dǎo)彈研究現(xiàn)狀
        1.3.2 彈射裝置研究現(xiàn)狀
        1.3.3 彈射內(nèi)彈道學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容
2 彈射裝置理論基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)原理
    2.1 彈射原理
    2.2 裝藥概述
        2.2.1 火藥分類
        2.2.2 火藥能量特性對彈射裝置影響
        2.2.3 幾何燃燒定律
        2.2.4 燃?xì)馍伤俾?br>        2.2.5 火藥燃燒速度
    2.3 彈射裝置結(jié)構(gòu)原理
    2.4 彈射原理基本方程
        2.4.1 一維定常流基本方程
        2.4.2 高壓室彈射過程基本方程
        2.4.3 低壓室彈射過程基本方程
3 進(jìn)氣通道理論分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 理論分析
        3.1.1 設(shè)計指標(biāo)
        3.1.2 高壓室基本特性及工作過程
        3.1.3 低壓室基本特性及工作過程
    3.2 進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析
        3.2.1 等截面進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 收縮型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析
        3.2.3 收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析
    3.3 本章小結(jié)
4 進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)建模仿真分析
    4.1 概述
        4.1.1 GAMBIT前處理器
        4.1.2 FLUENT求解器
        4.1.3 進(jìn)氣通道分析研究方法
    4.2 進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)建模仿真
        4.2.1 建立收縮型進(jìn)氣通道模型并劃分網(wǎng)格
        4.2.2 收縮型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)方案一仿真分析
        4.2.3 收縮型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)方案二仿真分析
        4.2.4 收縮型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)方案三仿真分析
        4.2.5 三種結(jié)構(gòu)方案仿真結(jié)果分析對比
        4.2.6 收縮型進(jìn)氣通道具體結(jié)構(gòu)分析設(shè)計
    4.3 收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)建模仿真
        4.3.1 建立收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道模型并劃分網(wǎng)格
        4.3.2 收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)方案一仿真分析
        4.3.3 收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)方案二仿真分析
        4.3.4 收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道結(jié)構(gòu)方案三仿真分析
        4.3.5 三種結(jié)構(gòu)方案仿真結(jié)果分析對比
        4.3.6 收縮擴(kuò)張型進(jìn)氣通道具體結(jié)構(gòu)分析設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 問題與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]動能彈質(zhì)量對膛壓的影響[J]. 張艷芳,關(guān)世璽.  兵器裝備工程學(xué)報. 2016(09)
[2]高壓彈射裝置內(nèi)彈道二維模型及發(fā)射腔內(nèi)流場特性分析[J]. 蔣淑園,王浩,阮文俊.  兵工學(xué)報. 2015(06)
[3]不同膨脹狀態(tài)下拉瓦爾噴管內(nèi)耦合傳熱數(shù)值研究[J]. 劉銳,陳雄,周長省,李映坤.  固體火箭技術(shù). 2014(04)
[4]活塞式高低壓發(fā)射系統(tǒng)的膛內(nèi)流場仿真分析與實驗[J]. 郝鑫,王建中,施家棟,王立明,姜濤.  北京理工大學(xué)學(xué)報. 2013(10)
[5]縮擴(kuò)型超音速噴管的設(shè)計與仿真[J]. 王克印,韓星星,張曉濤,劉耀鵬,陳吉潮.  中國工程機(jī)械學(xué)報. 2011(03)
[6]基于兩相流內(nèi)彈道的火炮炮膛合力計算[J]. 張曉東,張培林,傅建平,王文合.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報. 2010(02)
[7]噴管通道內(nèi)氣體流動特性的實驗分析與數(shù)值模擬[J]. 張修峰,楊立,宋智勇.  機(jī)電工程技術(shù). 2010(04)
[8]艦載機(jī)的電磁彈射器研究[J]. 王福金,姚智慧.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報. 2009(06)
[9]幾種導(dǎo)彈彈射動力系統(tǒng)內(nèi)彈道性能比較[J]. 芮守禎,邢玉明.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2009(06)
[10]利用超級電容供電的電磁彈射器研究[J]. 趙宏濤,吳峻.  微特電機(jī). 2009(02)

碩士論文
[1]蒸汽彈射系統(tǒng)內(nèi)彈道數(shù)值模擬與參數(shù)設(shè)計[D]. 沈國.南京理工大學(xué) 2010
[2]某型彈射機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算及動態(tài)參數(shù)仿真[D]. 段建華.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[3]彈射作動筒組動力學(xué)分析和彈射壽命計算[D]. 徐凱.西北工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號：3294332