某型坦克炮混合裝藥內(nèi)彈道數(shù)值計算與安全性分析.pdf

1、新一代的大口徑坦克炮為了追求穿甲彈彈丸炮口動能通常采用高能發(fā)射藥及密實的混合裝藥結(jié)構(gòu)，這就對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)計為背景，展開數(shù)值模擬與試驗研究。
　　依據(jù)該型火炮點火和裝藥結(jié)構(gòu)，建立了包含中心點火管在內(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)合裝藥的點火、燃燒過程，對其內(nèi)

2、彈道參量進行了數(shù)值模擬，給出了中心點火管內(nèi)點火燃?xì)獾膲毫?、速度等參量的分布和變化?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)火藥顆粒的燃燒機理，從微觀角度對火藥燃燒的化學(xué)反應(yīng)過程進行了分析，將火藥的燃燒簡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對簡單形狀的火藥燃燒過程進行了數(shù)值計算，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理提供依據(jù)。
　　設(shè)計了火藥顆粒受撞擊擠壓破碎的試驗裝置，試驗研究了低溫條件下火藥顆粒的撞擊破碎特征，對火藥破碎后