某型坦克炮混合裝藥內(nèi)彈道數(shù)值計(jì)算與安全性分析.pdf

1、新一代的大口徑坦克炮為了追求穿甲彈彈丸炮口動(dòng)能通常采用高能發(fā)射藥及密實(shí)的混合裝藥結(jié)構(gòu)，這就對(duì)火炮射擊的安全性提出了挑戰(zhàn)，特別是低溫條件下由于可能存在的火藥破碎燃燒會(huì)產(chǎn)生的重大的安全事故。本文以某型坦克炮的穿甲彈混合裝藥的內(nèi)彈道安全性工程設(shè)計(jì)為背景，展開數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究。
　　依據(jù)該型火炮點(diǎn)火和裝藥結(jié)構(gòu)，建立了包含中心點(diǎn)火管在內(nèi)的多種火藥（粒狀藥、桿狀藥與管狀藥）混合裝藥內(nèi)彈道雙一維兩相流數(shù)學(xué)模型。結(jié)合裝藥的點(diǎn)火、燃燒過程，對(duì)其內(nèi)

2、彈道參量進(jìn)行了數(shù)值模擬，給出了中心點(diǎn)火管內(nèi)點(diǎn)火燃?xì)獾膲毫Α⑺俣鹊葏⒘康姆植己妥兓?guī)律，并分析了混合裝藥條件下，膛內(nèi)氣相及各種火藥顆粒相的參量分布和變化特征。
　　依據(jù)火藥顆粒的燃燒機(jī)理，從微觀角度對(duì)火藥燃燒的化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行了分析，將火藥的燃燒簡(jiǎn)化為固相燃燒熱分解和火藥燃?xì)忾g化學(xué)反應(yīng)兩類。將復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)歸并為火藥初期分解反應(yīng)、有關(guān)NO2還原反應(yīng)、有關(guān)NO還原反應(yīng)以及水煤氣四類反應(yīng)。采用化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)理論建立火藥顆粒準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)燃燒的數(shù)

3、學(xué)模型。
　　基于火藥顆粒的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)燃燒數(shù)學(xué)模型，采用CFD軟件Fluent對(duì)簡(jiǎn)單形狀的火藥燃燒過程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，得到火藥顆粒在燃燒過程中燃?xì)饨M份形成和分解過程，并給出顆粒表面上的壓力分布特征。通過火藥顆粒燃燒過程表面參數(shù)的分布和變化規(guī)律分析，給出了顆粒表面不同空間的參量變化特征，為分析火藥顆粒的受力及微觀燃燒機(jī)理提供依據(jù)。
　　設(shè)計(jì)了火藥顆粒受撞擊擠壓破碎的試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)研究了低溫條件下火藥顆粒的撞擊破碎特征，對(duì)火藥破碎后