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长药室装药中多点点传火一维两相流数值模拟*

2011-06-04季晓松冯国增王珊珊

爆炸与冲击 2011年6期

季晓松,王 浩,冯国增,3,黄 明,王珊珊

(1.南京理工大学动力工程学院,江苏 南京210094;2.炮兵学院南京分院,江苏 南京211132;3.江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏 镇江212003)

火炮发射装药点火的一致性,是影响大口径火炮弹道性能和射击安全的重要因素。对于高动能大口径火炮,解决药室发射装药点火一致性的问题,是内弹道设计的重点工作。为了有效抑制压力波,得到比较平坦的压力曲线,弹道工作者提出了多种新型的点火概念[1],如激光点火、新型电点火、等离子点火、网络点火等,多点点火则以激光多点点火研究居多,但由于受到激光光源的限制,目前该技术还处于实验室阶段[2-4]。用点火具实现多点点火的研究也有报道,但是火炮射击实验时得到的多点点火管压力-时间曲线不如普通点火管[5]。关于点火问题的数值模拟多采用经典内弹道理论进行,但点火过程远比经典内弹道数值计算出来的结果复杂得多,采用两相流计算出的结果能较好地客观描述整个过程。王浩[6]对随行装药结构采用两相流解法进行了初步的尝试。对多点点火问题以实验研究居多,而用数值模拟方法研究报道较少。

本文中,采用电点火具和中心传火管设计多点点传火系统,在点传火模拟实验装置上进行点火管多点同时点火的实验研究,取得良好的点火一致性[7-8]。同时,针对长药室装药中多点点传火过程的复杂性以及物理量分布的异常性,建立相应的一维两相流数学物理模型,采用Mac Cormack差分格式进行数值求解,探讨多点点传火过程燃气压力变化规律以及燃气流动特性。……

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