转管武器旋转活塞驱动技术研究

针对传统内能源转管机枪驱动阻力大、超高射频实现难的问题,结合导气式自动武器的工作特点和转管武器的结构特性,针对3管转管武器开展新型内能源旋转活塞驱动技术研究。基于枪炮发射内弹道理论和自动武器气体动力学理论,提出了采用旋转活塞的内能源转管武器驱动技术方案。建立了旋转活塞驱动技术方案的数值计算模型。综合考虑转管武器发射时的边界条件,通过数值计算分析得出了旋转活塞驱动方案的驱动性能。分析结果表明,针对3管转管武器采用旋转活塞驱动技术,可以在维持导气室低压力的前提下使身管组的转速最高提升80%。     

气动矛活塞运动规律的计算机仿真

气动矛的性能取决于其活塞的运动规律,由于气动矛内部动力过程比较复杂,很难获得活塞运动规律的解析解．作者在分析活塞运动规律的前提下,运用动力学,气体动力学原理,建立了活塞运动规律的数学模型、即建立了气动矛的性能参数和结构参数的关系．运用数值分析方法,编制了计算机仿真程序,为气动矛的设计提供了一种较精确的数值设计方法．此外,对YH75型气动矛进行了电算仿真、验证了计算方法的正确性．结果表明,运用此方法可对设计方案进行模拟分析和参数优化．     

发动机环组漏气分析

在对活塞－气缸－活塞环间隙内的气体流动及环的轴向运动进程理论分析与数值计算的基础上,分析了环与活塞结构参数,发动机运行参数诸因素对环组漏气量的影响,为验证模型和正确性,将实测漏气数据与计算结果进行了对比,两者具有很好的一致性。     

重活塞压缩器性能参数的数值解法

给出了一种精确计算重活塞压缩器性能参数的新方法，利用该方法可得到不同运行条件下自由重活塞运动的全过程和被压缩气体状态参数变化的全过程．该方法是对自由活塞激波风洞运行理论的发展，形成的计算软件可直接应用于自由活塞激波风洞的设计和状态调试．算例表明，活塞运动速度和被压缩气体特性主要依赖于活塞的单位面积质量。和活塞两侧的初始压力ｐ０和ｐ１；活塞与管壁之间的滑动摩擦力是次要因素，在滑动摩擦系数ｆ＝０．４～１．２范围内，摩擦力对活塞运动速度的影响很小．     

二级轻气炮发射过程数学模型和计算方法

建立起模拟二级轻气炮发射过程的数值方法.运用经典内弹道学理论描述药室内火药燃烧状况和活塞运动过程,可压缩流体一维变截面非定常无粘流动数学模型描述轻气室内气体流动状态和弹丸运动过程,并通过活塞运动状态将两者耦合到一起,建立起二级轻气炮发射过程的数学模型.运用经典Runge-Kutta方法求解药室方程,二阶MacCormack格式和Harten二阶TVD格式求解轻气室方程,通过两部分计算的交替进行,实现了二级轻气炮发射过程的数值模拟.分析不同差分格式对计算结果的影响,MacCormack格式具有较高的整体计算精度,而TVD格式可以更好地捕捉流场中的激波.     

内能源转管机枪首发起动过程数值模拟

该文简要介绍了内能源转管机枪首发起动装置的工作原理和工作过程。根据气体动力学和机构动力学理论建立了首发起动过程的数学模型。通过数值模拟,该文探讨了首发起动结构参数和火药弹参数对气室压力、活塞速度和机心匣角速度的影响。计算表明,该文的模型可以较好地反映驱动活塞和机心匣的运动规律。     

自由活塞式柴油机缸内流动过程研究

基于活塞运动规律对缸内流动过程的意义,采用等效转速变换法分析压燃式自由活塞内燃发电动力系统活塞运动特点,通过理论计算及三维数值仿真研究了活塞运动对缸内流动影响。CFD仿真的结果与理论计算结果基本一致。研究表明:与传统机型相比,自由活塞机型在上下止点附近的等效转速较高,中途位置相对较低。这导致其挤流与逆挤流峰值偏高,持续时间较短,二者平均湍动能曲线存在一定差异。      

内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学行为耦合分析

建立了内燃机缸套—活塞系统油膜润滑与动力学行为的耦合分析模型，并用数值方法对单缸四冲程内燃机进行了仿真分析。在分析中同时考虑了活塞二阶运动和缸体振动对缸套—活塞间油膜润滑的影响。缸体结构振动响应用有限元法来计算，缸套和活塞间的流体润滑计算通过有限差分法求解平均雷诺方程进行，其中考虑了微凸体接触的作用。在考虑缸套—活塞油膜润滑与缸体结构振动、活塞二阶运动耦合作用的情况下，计算出了缸套—活塞间润滑油膜的最小油膜厚度、摩擦力、摩擦功耗等，同时也分析了活塞二阶运动的变化。通过与不考虑缸体振动时的相应结果对比表明：考虑缸体的结构振动后，缸套—活塞间的摩擦力和摩擦功耗减小，油膜厚度、活塞的二阶运动位移及速度增大。     

分置式斯特林发动机热动力学建模

文章建立了耦合电磁力的分置式斯特林发动机动力学模型。以膨胀活塞与压缩活塞的瞬时位移量作为Matlab/Simulink数值计算模型的反馈输入量,由于工质流体的总质量不变,利用气体状态方程计算了瞬时循环压力,利用回热器中的流动损失计算了压缩腔和膨胀腔之间的压力向量差,利用动生电动势平衡方程计算了发电线圈的瞬时电流值,并将膨胀活塞和压缩活塞的位移波形进行了对比分析;然后根据振动系统的相关理论,分析了分置式斯特林发动机稳定运行的必要条件。     

初始进气阶段气缸的运动特性分析

利用流体分析软件Fluent及其前处理软件Gambit对气压传动执行元件气缸的内部流场进行数值模拟,讨论了气缸内气体的压力分布,应用ADAMS软件对活塞的运动过程进行仿真分析,分析了长行程气缸运行过程中速度与推力之间的关系及其运动特性,为试验装置的应用及结构优化研究提供理论依据。     

煤层瓦斯运移的模拟现状分析

本文从实验技术和数值模拟两方面分析了煤层瓦斯渗流、瓦斯抽放、瓦斯涌出和瓦斯突出的模拟现状,总结了前人的研究成果,提出了新的研究方法Boltzmann,这为进一步探讨矿下瓦斯运移提供新的思路。     

导气式水下枪械气室压力工作规律研究

介绍了水下枪械气室压力的测试系统及测试方法，分析了工作条件变化对气室压力工作规律的影响，得到了重要的结论。根据实验数据，通过曲线回归的方法拟合了水下枪械气室压力经验公式，为水下枪械设计提供了理论依据。     

导气式武器自动机后坐能量的自动控制研究

介绍了一种实现导气式武器自动机反馈控制的技术，采用单片机组成了一套自动机后坐能量的闭环控制系统，建立了导气装置调节量与后坐能量关系的控制模型。实弹射击实验结果证明后坐能量可以自动稳定在预先拟定的数值上。     

自动武器凸轮传动分析的数值法

本文对自动武器凸轮机构工作时的分析计算提供一种数值方法。主要研究和确定了若干典型凸轮机构工作构件位移与基础构件位移的解析函数式,重新推导了相应的传速比和传动效率。它为编制通用计算程序提供了理论依据。     

基于有限体积法的螺旋槽气体推力轴承润滑计算

为避免螺旋槽边界曲线对计算造成的不便,利用坐标变换将螺旋区域变为扇形单元,采用有限体积法得到气体雷诺方程的离散计算式,并将计算结果与已发表的有限差分法、有限元方法及解析算法的计算结果进行对照,验证了本文计算模型和数值方法的正确性.结果表明:当螺旋角在10°到15°之间取值时,承载力可获得最大值;槽深减小,压力增大,摩擦转矩也有一定的增加;压力分布的明显特点是:槽台交界处压力取极值;压缩数高,压力增大,压力梯度大.     

非开挖探测燃气管道防腐层技术的研究与应用

非开挖探测管道防腐层技术操作简便、节约成本,为燃气管道维护、改造、更新及安全运行提供了科学依据。介绍了非开挖探测管道防腐层技术的多频管中电流法和皮尔逊法,并在操作、技术等方面进行了比较,确定了更适用于太原市煤气管道的探测方法。     

阀芯型面对燃气阀性能的影响

研究燃气阀阀芯型面对阀门性能的影响. 利用计算流体力学方法和动态网格技术对3种具有不同阀芯的燃气阀内流场进行模拟. 利用子程序计算了阀芯的运动情况,并用冷气实验对数值计算进行验证. 计算结果表明,凸面式阀门稳定较快,燃烧室压力较大且提供给气动元件的气流流量较大也较稳定;直线式、凸面式阀门在阀芯拐点处出现峰值且温度高于凹面式阀门温度峰值.     

自动武器喷管气流反推减后坐技术

为了更好地降低自动武器后坐力对射击精度的影响,该文提出了一种利用膛内燃气通过拉瓦尔喷管气流反推减后坐力的新型自动武器结构,建立了双一维两相流数学模型,并以5.8 mm口径实验枪为研究对象进行数值模拟计算仿真.结果表明:该结构能在不明显减小弹丸初速的同时,起到明显的减后坐力的作用,减后坐效率达到37.8%.     

致密油注气吞吐优化

近年来,注气吞吐成为致密油体积压裂水平井衰竭式开采基础之上的一种有效的提高采收率的方法。本文通过数值模拟新疆玛湖地区玛131井区典型井注气吞吐过程,对该过程机理进行分析,对相关参数进行优化。首先,建立体积压裂水平井的组分油藏数值模拟模型。接着,对不同的注气量、不同的注入时长、不同的注入气体以及不同闷井时间进行了数值模拟。最终,通过对累计产油量和油藏平均压力的分析,优选合适的注气方案。结果发现,保持油藏压力在地层破裂压力以下并尽可能增加每轮次注气量可提高采收率,注入时长对采收率影响微弱,注入气体组成对吞吐效果影响巨大,闷井时长对采收率影响微弱。最终给出了该致密油藏优化的注气方案的建议。总之,数值模拟可以对致密油注气吞吐过程进行分析和优化,对生产实践具有一定的参考意义。     

煤层瓦斯流固耦合渗流的二维数值模拟

将渗流力学与弹塑性力学相结合,考虑煤层瓦斯和煤体骨架之间的相互作用,建立了煤层瓦斯运移的数学模型,并给出其数值解。对煤层瓦斯渗流方程和煤体变形场方程分别进行离散,得到其相应的泛函方程,根据有限元法原理推导出其耦合求解方法,最后进行了实例计算。