發(fā)布時間：2022-01-11 13:24

　　某迫擊炮采用炮口裝填,迫彈的擊發(fā)要求以一定的動能與固定在膛底的擊針相撞而發(fā)火。迫彈裝填過程中彈丸在重力作用下下滑,炮彈定心部與膛內(nèi)壁間隙的大小與迫彈的運動規(guī)律緊密相關(guān)。間隙過大或者過小會給迫擊炮發(fā)射帶來許多負(fù)面的影響,例如彈丸散度增加,無法保證擊發(fā)動能,無法保證一定的射速。本文通過計算流體力學(xué)的方法對迫擊炮不同發(fā)射工況下裝填過程進(jìn)行二維數(shù)值模擬與分析,同時利用自定義函數(shù)耦合膛內(nèi)火藥氣體與彈丸運動得出彈丸在膛內(nèi)的運動規(guī)律以及膛內(nèi)氣體的分布規(guī)律。從計算流體力學(xué)的角度分析了迫彈定心部與膛內(nèi)壁間隙對迫擊炮設(shè)計的重要意義�；鹋诎l(fā)射過程中膛內(nèi)火藥氣體會在炮手區(qū)域形成超壓區(qū)。迫擊炮設(shè)計過程中為了保證其優(yōu)良的運動性通常不會在炮手區(qū)域添加有效的防護(hù)措施,因此炮手區(qū)域超壓值對炮手的損傷就更加嚴(yán)重。本文以計算流體動力學(xué)為基礎(chǔ)模擬和分析了迫擊炮炮口流場的發(fā)展規(guī)律。主要研究內(nèi)容包括迫擊炮炮口流場發(fā)展規(guī)律和炮手區(qū)域超壓值變化規(guī)律的分析研究。為了能夠有效的降低火藥氣體引起的炮手區(qū)域超壓值,本文根據(jù)炮口流場的發(fā)展規(guī)律在炮口添加了用于降低超壓值的簡易裝置—炮口抑波器,并且通過計算流體力學(xué)的方法驗證得出炮口抑波器能在一定... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．２不同間隙大小情況下的迫彈下滑曲線??對于中小口徑前裝式迫擊炮，為保證炮彈下滑到膛底有足夠的擊發(fā)地火的能量，間??隙最小值為：??

通過對模型和計算結(jié)果的分析，得出彈丸間隙附近的流體區(qū)域可以簡化為一個給定??面積比的縮擴(kuò)管，管后氣體壓力基本保持不變，進(jìn)口氣體總壓從開始逐漸提高，根據(jù)??式３．１８流體區(qū)域從過度膨脹工作狀態(tài)的第三類開始，然后隨著腔內(nèi)壓力的升高，依次出??現(xiàn)第二類、第一類和完全膨脹工作狀態(tài)、不完全膨脹的工作狀態(tài)的流動情形。??ｒ＋１??－Ｊ?＝?－２」?（３．１８）??Ｍａ?????Ｉ?２?Ｊ??式中：??Ｉ為縮擴(kuò)管任意橫截面積與最小橫截面積的比值；??從公式可以看出，氣流馬赫數(shù)與面積比有相對應(yīng)的關(guān)系。所以，想要獲得指定的馬??赫數(shù)的氣體流速，就必須根據(jù)對應(yīng)的關(guān)系選擇適當(dāng)?shù)某隹诮孛娣e與最小截面積的比值。??同時，出口截面處的氣體流速還于氣體總壓與靜壓的比值有關(guān)系，關(guān)系如下：??

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]膛口初始流場對火藥燃?xì)饬鲌鲇绊懙臄?shù)值研究[J]. 郭則慶,王楊,姜孝海,李鴻志.  兵工學(xué)報. 2012(06)
[2]含運動彈丸的大口徑火炮膛口流場模擬[J]. 方舉鵬,李強,趙君官,許桎樟.  機械工程與自動化. 2011(04)
[3]帶制退器的膛口流場數(shù)值模擬[J]. 王仕松,鄭堅,賈長治,崔凱波.  火力與指揮控制. 2011(02)
[4]基于ALE方程的動網(wǎng)格膛口流場數(shù)值研究[J]. 姜孝海,范寶春,李鴻志.  計算力學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[5]含有大位移動邊界的復(fù)雜流場的數(shù)值模擬[J]. 王兵,許厚謙.  計算物理. 2008(04)
[6]某炮口制退器的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J]. 江坤,錢林方,徐亞棟.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2007(15)
[7]炮口制退器的計算機輔助優(yōu)化設(shè)計[J]. 曹鋒,劉樹華,郭文鳳.  四川兵工學(xué)報. 2004(01)
[8]某火炮膛口流場數(shù)值仿真[J]. 樂貴高,馬大為,馮勇,施國華,朱忠領(lǐng),宋曉峰.  兵工學(xué)報. 2004(01)
[9]一種新的膛口裝置正交設(shè)計優(yōu)化方法[J]. 廖振強,李永新,孔德仁,張越,譚興良.  兵工學(xué)報. 2000(02)
[10]空氣沖擊波重復(fù)作用的生物效應(yīng)[J]. 楊志煥,唐承功,王正國,姚德勝,劉正邦,陳田.  爆炸與沖擊. 1991(02)

博士論文
[1]膛口流場動力學(xué)機理數(shù)值研究[D]. 郭則慶.南京理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]迫擊炮座鈑的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 馬洪鋒.南京理工大學(xué) 2009
[2]基于CFD的低沖擊波炮口制退器研究[D]. 譚中林.南京理工大學(xué) 2009
[3]炮口制退器流場數(shù)值仿真研究[D]. 李偉.南京理工大學(xué) 2008



本文編號：3582856