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第一章 绪论 1

1.1 常规火炮发射过程及其局限性 1

1.1.1 未来战争对火炮提出了新要求 1

1.1.2 常规火炮的发射过程 4

1.1.3 常规火炮的固有局限性 6

1.2 液体发射药及其特性 8

1.2.1 固体发射药的不足 8

1.2.2 液体发射药的优势 9

1.2.3 炮用液体发射药的要求 11

1.2.4 炮用液体发射药及其性能 12

1.3 液体发射药火炮 15

第二章 再生式液体发射药火炮发射过程 19

2.1 再生式液体发射药火炮发射原理 19

2.2 再生式液体发射药火炮特点 21

2.2.1 再生式液体发射药火炮的结构特点 21

2.2.2 再生式液体发射药火炮的优势 22

2.2.3 再生式液体发射药火炮关键技术与难点 24

2.3 液体发射药火炮发展简介 27

2.3.1 液体发射药火炮技术发展 27

2.3.2 再生式液体发射药火炮技术应用 35

第三章 再生式液体发射药火炮发射过程零维仿真模型 46

3.1 物理模型及基本假设 46

3.1.1 再生式液体发射药火炮物理模型 46

3.1.2 基本假设 49

3.2 点火过程模型 50

3.2.1 点火过程物理模型 50

3.2.2 点火过程瞬时模型 51

3.2.3 点火过程燃烧模型 52

3.3 液体发射药喷射、雾化和燃烧模型 54

3.3.1 液体发射药喷射模型 54

3.3.2 液体发射药雾化模型 56

3.3.3 液体发射药燃烧模型 58

3.4 发射过程模型 58

3.4.1 贮液室模型 58

3.4.2 燃烧室模型 59

3.4.3 活塞运动 61

3.4.4 弹丸运动 61

3.5 再生喷射结构优化模型 61

3.5.1 再生喷射结构参数优化设计模型 62

3.5.2 再生喷射过程的最优控制模型 64

第四章 再生式液体发射药火炮发射过程零维仿真 69

4.1 发射过程零维仿真及其验证 69

4.1.1 仿真程序设计 69

4.1.2 发射过程仿真及其验证 71

4.2 点火参数对发射过程影响规律及其控制 73

4.2.1 点火器参数对点火性能的影响 73

4.2.2 点火器参数对发射过程的影响 77

4.2.3 点火控制技术 80

4.3 结构参数对发射过程影响规律及其优化 82

4.3.1 再生喷射结构参数优化设计 82

4.3.2 压力平台及其控制 88

4.3.3 再生喷射过程的最优控制 92

第五章 再生式液体发射药火炮发射过程一维模型 97

5.1 物理模型及基本假设 98

5.2 气相控制模型 99

5.2.1 输运方程 99

5.2.2 连续方程 100

5.2.3 动量守恒方程 101

5.2.4 能量方程 101

5.3 液滴控制模型 102

5.3.1 液滴在流场中的受力 102

5.3.2 液滴运动方程 104

5.3.3 液滴燃烧方程 106

5.3.4 液滴传热方程 106

5.4 辅助模型 107

5.4.1 贮液室质量守恒方程 107

5.4.2 液体药喷注控制方程 108

5.4.3 状态方程 108

5.4.4 活塞和弹丸运动方程 108

第六章 再生式液体发射药火炮发射过程一维仿真 110

6.1 数值计算方法 110

6.1.1 差分格式 111

6.1.2 人工黏性 112

6.1.3 滤波技术及守恒性检验 112

6.2 初始条件和边界条件 113

6.2.1 气相初始条件 113

6.2.2 气相边界条件 114

6.2.3 液滴初始条件 116

6.2.4 计算流程 118

6.3 数值模拟结果与分析 119

6.3.1 再生喷射燃烧试验 119

6.3.2 数值计算结果 121

6.3.3 压力振荡影响因素分析 125

第七章 再生式液体发射药火炮发射过程二维两相流动模型 128

7.1 物理模型及基本假设 130

7.2 气相控制模型 130

7.2.1 圆柱坐标系下控制方程 130

7.2.2 任意曲线坐标系下气相控制方程 131

7.3 雾化模型 134

7.3.1 环形射流破碎模型 136

7.3.2 液滴初始条件 139

7.3.3 液滴与壁面的碰撞 139

7.3.4 喷雾特性参数计算 140

7.4 液滴控制模型 140

7.4.1 液滴运动方程 141

7.4.2 任意曲线坐标系下液滴运动方程 142

第八章 再生式液体发射药火炮发射过程二维仿真 144

8.1 数值计算方法 144

8.1.1 网格生成方法 144

8.1.2 气相控制方程求解方法 145

8.1.3 气相初边界条件 148

8.1.4 液滴控制方程求解方法 151

8.1.5 气液两相耦合源项计算 152

8.2 高速环形射流破碎雾化特性仿真 154

8.2.1 动态喷雾模拟 154

8.2.2 影响因素分析 157

8.3 发射过程仿真 158

8.3.1 程序设计与实现 158

8.3.2 各物理量时空分布规律 163

8.3.3 压力振荡机理分析及抑制措施 171

参考文献 174