Brill流型的脉冲防暴水炮发射管内气液两相流流型

搭建了脉冲防暴水炮气液两相流动力研究的模化实验平台,对水炮发射管进行可视化研究的改装,通过高速摄影机来拍摄发射管内气液两相流气液界面运动的行为。简化了水炮的三维物理模型,应用OpenFOAM软件自带的大涡数值模拟模型(LES)对发射管内气液两相流进行流场仿真,得到了流型的演变过程。数值模拟结果显示脉冲防暴水炮发射管内气液两相动力过程的流型演变规律为:开始阶段为冲击流,但持续时间极为短暂;然后演变为环状流,持续时间较长;最后为气液掺混阶段的雾状流。数值模拟结果与实验结果吻合良好。     

脉冲防暴水炮非淹没气体射流的RANS和LES模拟

为提高脉冲防暴水炮刺激剂的雾化水平,必须提高射流的出口速度和改善雾化带形状,而这些因素与管内非淹没气体射流的湍流流场息息相关。为准确描述湍流分布和水柱加速过程,对脉冲防暴水炮的非淹没气体射流进行了RANS和LES模拟。结果表示LES模型较RANS的标准k-ε模型能更为精确地描述湍流分布和管内非淹没气体射流速度的各向异性。但两者对于水柱加速过程的描述基本一致,只是由于LES模型的气液参混较为充分,气液速度相差较小,而可能导致两模型气体在喷口膨胀规律的异同。LES模型气液界面复杂,是用于研究管内气液流型的理想方法。该方法为三维模拟打下了较好的基础,所得结果可以作为管外射流研究的初始条件。     

军用飞机航材配送中心选址方法与模型

航材保障是装备保障工作的重要组成部分,直接影响部队作战和训练任务的完成。深入开展军用飞机航材配送中心选址方法研究,探索新的航材配送中心选址方法与手段,对于配送中心的科学选址,提高航材保障工作效益具有重要意义。针对军用飞机航材保障特点,综合考虑任务成功率、经济性和战时道路损毁等因素,提出了军用飞机航材保障配送中心选址方法,建立了配送中心的选址模型。最后,给出了具体算例,验证所建模型的科学性和有效性。     

基于分簇理论的信息流优化算法研究

将导弹防御指控网络看作变拓扑结构网络,引入小世界网络中"簇"的概念,以最短作战响应时间为优化指标,提出了一种基于平均连接度自适应分簇算法的信息流优化算法。仿真结果表明,该算法在保证信息优裕度的前提下,提高了信息可达度和信息交互质量,提高了指控网络遭受打击时的重构能力。     

压力喷嘴常温下雾化特性实验研究

为了满足工程中对喷嘴雾化特性测量的高精度、低成本要求,建立了喷嘴雾化特性实验系统,以自来水为雾化工质,对蒸发冷却压力喷嘴在常温、常压下的雾化特性进行了实验研究。用容积法测量了喷嘴的流量,用最小二乘法对测量数据进行回归分析,得到了喷嘴流量、雾化压力和喷孔直径之间的关联式与流量系数;用机器视觉方法测量了喷嘴的雾化锥角与雾滴尺寸,得到了雾化锥角与雾滴尺寸随雾化压力变化的规律。结果表明:随着雾化压力的增大,喷嘴雾化锥角不断增加,雾滴尺寸不断减小;随轴向距离的增大,D0.632、D0.5、D32有不同幅度的增大,而D0.9则基本不变。     

激光推力器液体工质注入系统设计

工质注入系统是液体推进剂激光推力器必不可少的一个组成部分。设计并加工了一套脉冲式液态工质注入系统,解决了工质注入和激光脉冲输出同步的问题;并实现了用相位多普勒粒子分析仪对脉冲式雾化液滴性能参数的测试。     

自行火炮液压系统油液内泄漏量数学模型研究

通过对自行火炮油液泄漏故障形式和原因分析,综合考虑系统的工作压力、温度和混入空气量影响,建立了自行火炮油液泄漏量的数学模型。该模型指出了自行火炮液压系统内泄漏量主要取决于系统的温度、压力、液压油的动力粘度、油液的体积模量和热膨胀系数,揭示了泄漏量随工作参数峰值变化的规律,可为自行火炮的油液泄漏检测与定位提供参考。     

坦克传动装置润滑系统传动油的流动仿真研究

应用一维流体仿真软件FLOWMASTER2,对坦克传动装置润滑系统的流动进行了模拟,提出了基于FLOWMASTER2软件的传动装置润滑系统的稳态流动仿真模型,并对某型坦克液力机械传动装置润滑系统的流动进行了仿真,预测了润滑系统的流量、流速和压力分布。该研究为坦克及其它车用传动装置润滑系统的流动性能提供了一种有效的理论分析手段和仿真方法。     

Research on the influences of confining pressure and strain rate on NEPE propellant: Experimental assessment and constitutive model

In order to study the influences of confining pressure and strain rate on the mechanical properties of the Nitrate Ester Plasticized Polyether (NEPE) propellant, uniaxial tensile tests were conducted using the self-made confining pressure system and material testing machine. The stress-strain responses of the NEPE propellant under different confining pressure conditions and strain rates were obtained and analyzed. The results show that confining pressure and strain rate have a remarkably influence on the mechanical responses of the NEPE propellant. As confining pressure increases (from 0 to 5.4 MPa), the maximum tensile stress and ultimate strain increase gradually. With the coupled effects of confining pressure and strain rate, the value of the maximum tensile stress and ultimate strain at 5.4 MPa and 0.0667 s⁻¹ is 2.03 times and 2.19 times of their values under 0 MPa and 0.00333 s⁻¹, respectively. Afterwards, the influence mechanism of confining pressure on the NEPE propellant was analyzed. Finally, based on the viscoelastic theory and continuous damage theory, a nonlinear constitutive model considering confining pressure and strain rate was developed. The damage was considered to be rate-dependent and pressure-dependent. The constitutive model was validated by comparing experimental data with predictions of the constitutive model. The whole maximum stress errors of the model predictions are lower than 4% and the corresponding strain errors are lower than 7%. The results show that confining pressure can suppress the damage initiation and evolution of the NEPE propellant and the nonlinear constitutive model can describe the mechanical responses of the NEPE propellant under various confining pressure conditions and strain rates. This research can lay a theoretical foundation for analyzing the structural integrity of propellant grain accurately under working pressure loading.     

垂直刚性面边界条件下水下爆炸气泡运动的理论研究

为研究垂直边界面对水下爆炸气泡脉动的影响,根据势流理论建立了垂直边界面条件下水下爆炸气泡运动的理论模型,编制计算程序进行求解。对水下爆炸气泡脉动运动的特点、流场的速度及压力的分布、气泡引起的载荷形式进行了分析,结果表明,此模型能够反映水下爆炸气泡和周围流体介质的运动规律,并能进行定量的计算。