槍管損傷是一個(gè)極其復(fù)雜的問(wèn)題,涉及多學(xué)科的交叉與耦合,技術(shù)難度非常大。本文研究在槍管損傷因素中占主導(dǎo)位置的槍管溫度場(chǎng),為槍管損傷機(jī)理的研究奠定理論基礎(chǔ)。本文圍繞著槍管內(nèi)帶泄漏內(nèi)膛核心流、時(shí)刻發(fā)展的湍流邊界層及非線(xiàn)性熱傳導(dǎo)等三個(gè)問(wèn)題展開(kāi)研究工作,取得一定的研究成果:（1）開(kāi)展了槍管壽命綜合實(shí)驗(yàn),在綜合壽命試驗(yàn)過(guò)程中分別進(jìn)行了多次初速、精度、內(nèi)膛尺寸、外表面溫度等測(cè)試項(xiàng)目;開(kāi)展了膛壓測(cè)試試驗(yàn)。以上試驗(yàn)為本文的研究提供了基礎(chǔ),并驗(yàn)證了本文所建立的理論模型。（2）通過(guò)槍管綜合壽命中的內(nèi)膛尺寸測(cè)量試驗(yàn)建立了槍管內(nèi)膛燒蝕量模型;在內(nèi)膛燒蝕量模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合準(zhǔn)兩相流內(nèi)彈道模型,建立了帶泄漏的準(zhǔn)兩相流內(nèi)彈道數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)了其差分格式;結(jié)合定解條件,采用Fortran語(yǔ)言編程求解了不泄漏及帶泄漏槍管膛內(nèi)核心流參數(shù)的數(shù)值解;通過(guò)膛壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)與綜合壽命過(guò)程中的初速測(cè)試實(shí)驗(yàn)分別對(duì)計(jì)算所得的膛壓及初速進(jìn)行驗(yàn)證,模型準(zhǔn)確可靠;詳細(xì)地分析了不泄漏及帶泄漏槍管膛內(nèi)核心流參數(shù)分布規(guī)律,并對(duì)比分析了4種狀態(tài)下的槍管膛內(nèi)核心流流場(chǎng),得到了槍管損傷對(duì)膛內(nèi)核心流流場(chǎng)的影響規(guī)律。（3）應(yīng)用邊界層理論建立了湍流邊界層傳熱的數(shù)學(xué)... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：172 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

1膛內(nèi)氣流流動(dòng)的物理模型

，忽略的因素對(duì)槍管內(nèi)、外邊界條件的影響很大，且對(duì)槍管軸向的不同位置影響程度也不??同，這將導(dǎo)致所采用的傳統(tǒng)的槍管內(nèi)、外邊界條件計(jì)算所得到的槍管溫度場(chǎng)與實(shí)際情況??有出入。因此本文將引入火藥氣體與槍管內(nèi)壁之間的復(fù)合換熱系數(shù)的修正系數(shù)及槍管??外壁與外界空氣之間的復(fù)合換熱系數(shù)的修正系數(shù)，并結(jié)合槍管外表面溫度測(cè)試試驗(yàn)，??求解兩個(gè)修正系數(shù)的軸向分布規(guī)律。??５）帶泄漏的槍管溫度場(chǎng)研宄??己知槍管膛內(nèi)氣體泄漏會(huì)影響膛內(nèi)流場(chǎng)從而影響槍管溫度場(chǎng)，本文以帶泄漏的準(zhǔn)兩??相流內(nèi)彈道求得的膛內(nèi)流場(chǎng)為基礎(chǔ)，結(jié)合邊界層對(duì)流換熱系數(shù)及鍍鉻槍管二維非線(xiàn)性瞬??態(tài)熱傳導(dǎo)模型，求解不同氣體泄漏程度時(shí)的槍管溫度場(chǎng)。??（４）槍管瞬態(tài)溫度場(chǎng)特性分析??影響槍管溫度場(chǎng)的因素有很多，除了前文提到的氣體泄漏程度對(duì)槍管溫度場(chǎng)的影響??之外，還有鉻層、槍管材料、射擊規(guī)范以及環(huán)境因素等都對(duì)槍管溫度場(chǎng)有很大的影響。??本文采用鍍鉻槍管二維非線(xiàn)性瞬態(tài)熱傳導(dǎo)模型，系統(tǒng)地研宂鉻層、導(dǎo)熱系數(shù)、射擊規(guī)范??以及環(huán)境因素等對(duì)槍管溫度場(chǎng)的影響。??全文技術(shù)路線(xiàn)圖如圖１．５．１所示。??槍管綜合壽??

帶泄漏的準(zhǔn)兩相流燒蝕內(nèi)彈道現(xiàn)象??我國(guó)生產(chǎn)的大多數(shù)槍械身管內(nèi)膛均采用電鍍硬鉻，由鍍鉻身管內(nèi)膛破壞特點(diǎn)可知，??層破壞前，槍管口徑無(wú)變化。假定槍管口徑發(fā)生變化之前，彈丸與槍管壁緊密接觸，??后火藥氣體與固體火藥顆粒不存在泄漏現(xiàn)象。但是，隨著射彈量的增加，在彈丸及高??火藥氣體周期性作用下，鉻層出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為塌陷及脫落，鉻層破壞后彈??及高速火藥氣體直接作用在槍管基體上，出現(xiàn)燒蝕及磨損，槍管內(nèi)膛尺寸逐漸增大。??研究過(guò)程中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者將燒蝕及磨損引起的槍管內(nèi)徑變化量稱(chēng)為燒蝕量。??彈丸在起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)壓力會(huì)受到槍管內(nèi)徑變化的影響；在沿膛運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈丸與??管壁之間出現(xiàn)縫隙，彈后火藥氣體與固體火藥顆粒從彈丸與槍管壁之間的縫隙中泄漏??彈前，彈后的火藥氣體與固體火藥顆粒混合物的密度、壓力及彈丸的運(yùn)動(dòng)速度均受到??響，如果泄漏的量足夠大，泄漏的火藥氣體與固體火藥顆粒將在彈前繼續(xù)燃燒，彈前??體丨Ｅ力、密度發(fā)生變化，進(jìn)一步影響彈丸的運(yùn)動(dòng)。??帶泚漏的準(zhǔn)兩相流燒蝕內(nèi)彈道以準(zhǔn)兩相流理論為基礎(chǔ)，研究在槍管內(nèi)膛出現(xiàn)燒蝕磨??后．槍管內(nèi)流場(chǎng)變化規(guī)律及彈丸的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。??撣心流場(chǎng)?里里?彈前溉場(chǎng)??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3305820