无壳弹内弹道分段式两相流模型的数值模拟

建立了无壳弹内弹道不同燃烧阶段的一维两相流力学模型，然对无壳弹射击过程中的燃烧特点，采用分段式建模的方法，探讨了无壳弹膛内内弹道的变化规律，并进行了数值求解，数值结果和实测曲线具有较好的一致性，揭示了无壳弹内弹道循环的机理。     

高能推进剂燃烧转爆轰的实验和数值研究

为研究高能固体推进剂的安全性能,进行了燃烧转爆轰的实验。同时,用两相流模型进行数值模拟。结果明显,数值模拟和实验测得的火焰阵面传播曲线有较好的一致性。这种实验和数值的配合研究加深了对其燃烧转爆轰机理的认识。     

推进剂损伤对其燃烧稳定影响的实验和数值研究

为研究高能固体推进剂NEPE损伤对其燃烧性能的影响,建立了以大型落锤为加载手段,扫描显微镜、声速和密度测量为损伤观察和检测手段,密闭爆发器为研究推进剂燃烧规律的实验系统。同时,建立了推进剂床在高压条件下的一维两相流模型,并对其进行了数值求解。结果显示,数值模拟和实验测得的燃烧压力－时间曲线符合较好。     

大型管中气粒两相湍流燃烧加速机理的研究

基于多流体模型，在弱点火条件下，对大型卧式管中铝粉－空气两相悬浮流的湍流燃烧加速导致爆炸的过程进行了数值模拟，其结果揭示了管中湍流火焰的加速机理，并与实验结果相符．     

高能固体推进剂燃烧转爆轰数值模拟

建立了一维反应两相流模型，对高能固体推进剂多孔床燃烧转爆轰（ＤＤＴ）过程进行了数值模拟。当装填密度为８３．５％ＴＭＤ时，计算表明，药床着火后燃烧阵面前形成一致密波，使阵面前药床受到压缩，并逐渐形成完全压实区。压实区前沿压力达１．８ＧＰａ时，将引起药床第二次点火，且很快过渡到稳态爆轰。     

整装式液体随行装药的两相流数值仿真

随行装药技术通过随行液体药的燃烧提高弹底压力,可以有效地提高弹丸的初速,能够在不改变火炮结构的基础上应用于现有武器系统,增强火包的威。本文建立了随行装药的两相流内弹道模型,并采用MacCormack格式进行了数值求解,给出了随行装药的压力分布、气相速度分布和固相速度分布曲线,并与常规的底部装药结构的计算结果进行了对比,得到的坡膛处的p-6曲线和实验结果有较好的一致性,说明随行装药的两相流内弹道模型能够正确揭示膛内气固两相流动的基本规律。     

液体工质电热化学炮膛内流动特征研究

应用两维多相流模型对液体工质电热化学炮内弹道过程进行了数值模拟,并利用颗粒轨道模型刻画液体颗粒在膛内的分布和运动情况,进一步详细给出了等离子体和液体工质相互作用的若干细节．计算的膛内压力曲线与实验一致．运用壁面函数法分析了较大界面波振幅对液体工质电热化学炮内弹道过程的影响．计算结果显示：气液界面处波动振幅的增大会导致膛内出现较复杂的流场情况,压力和温度状况也会趋于复杂．这预示了膛内液体工质燃烧的不均匀性,并揭示出由Kelvin-Helmholtz不稳定性产生的两相界面的大幅波动是引起液体工质不稳定燃烧的主要因素．     

两次进气对含硼贫氧燃气补燃效率影响研究

对采用两次进气结构的固体火箭冲压发动机补燃室化学反应流场进行了两相数值模拟,研究了两次进气间距和流量分配比对气相和凝相燃烧效率的影响,分析了两次进气方案使燃烧效率提高的根本原因.结果表明,存在最佳的两次进气间距和流量分配比使补燃效率达到最优;两次进气的流量分配比对燃烧效率有较大的影响;两次进气间距和流量分配比对燃烧效率存在复杂的影响作用.     

高密实含能颗粒床燃烧转爆轰的实验与理论研究

给出了高密实含能颗粒床燃烧转爆轰现象的实验研究结果。根据实验观察到的现象，建立了描述燃烧转爆轰的两相流数学物理模型，并对模型中的某些本构关系作了改进。用MacCormack差分格式和自适应网格技术，对伴有强冲击波形成的物理过程进行了数值求解。数值预测的火焰传播、诱导爆轰长度和稳态爆轰速度与实验结果基本吻合，其结果与作者已发表的燃烧转爆轰的机理分析相一致[1]。     

火药热分解与燃烧稳定性的表征方法

提出了分解波动系数和燃烧不稳定性系数两个概念,它们分别表征火药非等温热分解过程及定容燃烧过程的不稳定性程度．这两个参数可分别由火药的 Ｄ Ｓ Ｃ（或 Ｔ Ｇ）曲线和 ｕ ～ｐ 曲线数据算得,它们综合地反映了火药热分解及燃烧过程各方面的不稳定性特征,为评价一种火药的热分解和燃烧稳定性程度提供了具有定量可比性的参照尺度．     

内爆炸准静态压力对球形容器弹塑性动态响应的影响

利用单自由度模型对球壳弹塑性动态响应过程进行力学分析并推导出解析解,得到等向强化双线性弹塑性球壳在考虑准静态压力的内爆炸载荷作用下径向位移响应公式,解析结果与数值模拟结果吻合较好。对屈服发生于首个脉冲阶段和准静态压力阶段的两种情况进行分析,获得了准静态压力对球壳弹塑性动态响应的影响规律。研究发现,若屈服发生于准静态压力阶段,进入屈服阶段时刻会受准静态压力幅值影响,随准静态压力的增大而减小;无论屈服发生于哪个阶段,最大位移均出现于准静态压力阶段,且出现时刻有明显差异,最大位移值随着准静态压力幅值的增大而显著增大;与弹性响应结果相比,在弹塑性响应分析中准静态压力幅值对最大位移的影响更为显著。研究表明,在炸药的威力评估工作中,针对准静态压力效应采取结构弹塑性响应分析更有实用价值和指导意义。     

电热增强型固体发射药火炮内弹道模拟研究

描述了消融毛细管中高压电弧放电下的等离子体形成，喷射和火炮内弹道过程；建立了脉冲功率源放电模型，消融毛细管放电模型，内弹道集总模型的耦 合模型，并进行了数值求解。通过对膛内压力曲线的形成特点的分析，提出了单脉冲点火，多脉冲增强燃烧的双喷管模型和常规固体药点火，多脉冲增强燃烧的单喷管模型。     

阻塞效应显著的限制水域船舶水压场数值模型构建与应用

水压水雷依靠船体航行引起的水压场信号而工作,其在浅水、近海等限制水域布防威胁更大.为准确预报限制水域船舶水压场特性,基于黏流理论构建船舶水压场计算流体动力学数值模型,对船舶航行于极窄矩形、阶梯航道等限制水域产生的升沉纵倾、兴波、阻力及水压场等进行计算,并与文献[9]对比分析;基于势流理论构建船舶水压场有限差分数值模型,...     

超声速环形蒸汽引射器凝结流场数值研究

采用时间相关法将描述湿蒸汽凝结流动的气-液两相控制方程进行耦合求解。采用Moses等提供的实验数据对缩放喷管算例进行了数值校验,验证了数值模型的可信度和准确性。在此基础上,对蒸汽引射流场内的水蒸汽凝结问题进行了数值仿真,结果表明:适当地提高引射总温、降低引射总压,可以减少流场中蒸汽的凝结量,同时也能降低凝结带来的性能损失。     

多晶铁冲击相变的离散元方法研究

采用离散元方法,结合基于无扩散相变的两相模型、热力学相容的自由能函数与有限速率相变动力学方程,模拟了α铁的冲击相变过程。计算得到了铁的相边界及冲击Hugoniot关系,并对多晶铁的冲击相变过程进行了模拟。研究结果表明：冲击波的波面不规则程度随传播距离的增加而增加,大晶粒模型内冲击波前沿的不规则程度更高;多晶金属内的相变为非均匀相变,相变首先发生在晶粒边界处,以指状向晶粒内部生长;对于多晶冲击相变过程进行了统计,得到了冲击相变的局部压力-相变质量份额曲线。     

含能材料多孔颗粒床中致密波分析

本文采用一维两相流模型模拟了活塞驱动多孔颗粒床这一动态过程。用线方法 ( MOL)对该方程组求数值解。计算表明 ,经过短暂的非稳态过程 ,颗粒床中形成一稳态致密波 ,分析了致密波的结构以及活塞速度边界条件对致密波结构的影响规律。     

有压力梯度非平行边界层稳定性的研究

该文从抛物化稳定性方程出发，采用从上游往下游递推的数值方法，对非平行边界层稳定性问题进行了数值计算和分析．为更好反映平板边界层流动的物理特征和本质，该文同时考虑到主流的非平行性和压力梯度的作用，数值计算结果表明，顺压梯度有明显的延缓转捩作用，逆压梯度有较强的不稳定作用．数值结果更接近于实验结果，     

水下爆炸两气泡相互作用的数值计算研究

基于MSC.DYTRAN有限元软件中的EXINIT及EXFLOW2接口分别开发、定义了三维流场静水压力与边界条件的子程序;以Frost提出的气泡体积加速度模型为基础,确定了水下爆炸气泡脉动的初始条件,对水下爆炸单一气泡脉动过程进行了数值模拟;通过将气泡脉动半径、周期与经验公式对比,验证子程序开发的正确性与计算结果的准确性。以单一气泡运动模型为基础,建立水下爆炸两气泡运动的计算模型,研究两气泡水平距离、竖直距离及初始角度等参数对气泡运动与融合、射流角度、射流速度的影响规律。气泡运动建模思路、计算方法与结果对水下爆炸两气泡运动特性的研究具有一定参考价值。     

RDX激光点火特性数值分析

用数值模拟分析计算了黑索今(RDX)的激光点火过程。结果表明,RDX经加热、熔化、分解、蒸发,反应物进入气相后,随反应物的积累,温度和气相反应速率的增加,气相被点着。讨论了环境压力和激光功率密度对点火延迟时间和临界点火距离的影响,计算所得的点火延迟时间与文献报道的研究结果一致。     

某中等口径火炮两相流内弹道数值模拟

采用“银盆”１．０版两相流内弹道软件，对某中等口径火炮的内弹道过程进行了数值模拟，给出了较详细的模拟结果，并进行了分析。