炮口制退器屬于火炮反后坐裝置,對(duì)火炮的輕量化、機(jī)動(dòng)性具有重要的作用。針對(duì)傳統(tǒng)炮口制退器測(cè)試方法的缺點(diǎn),基于火炮試驗(yàn)證明炮口制退器結(jié)構(gòu)特征量只與結(jié)構(gòu)有關(guān),本文提出用接近常溫的中壓壓縮空氣（小于5MPa）代替火藥燃?xì)獠⒛軐?shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動(dòng)化控制的炮口制退器試驗(yàn)方法。通過(guò)控制體積法,結(jié)合炮口制退器結(jié)構(gòu)特征量的定義,推導(dǎo)了炮口制退器在定常流和非定常流下以炮口制退器入口截面氣流總壓和炮口制退器內(nèi)壁面所受軸向力為主要物理量的計(jì)算算式,并設(shè)計(jì)了測(cè)試炮口制退器入口截面氣流總壓和炮口制退器內(nèi)壁面所受軸向力的測(cè)試方法。考慮到接近常溫的中壓壓縮空氣和高壓火藥燃?xì)獾膮^(qū)別,用計(jì)算流體力學(xué)方法計(jì)算了炮口制退器在不同的入口總壓、入口總溫、定常流、非定常流、不同種類氣體下炮口制退器的結(jié)構(gòu)特征量,計(jì)算結(jié)果表明,炮口制退器的結(jié)構(gòu)特征量與入口總壓、入口總溫、定常流、非定常流和氣體種類都沒(méi)有關(guān)系,由此得出可以用接近常溫的中壓壓縮空氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)的火藥燃?xì)膺M(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)論。提出炮口制退器幾何相似到同一口徑尺寸炮口制退器進(jìn)行試驗(yàn)的方法,并用計(jì)算流體力學(xué)驗(yàn)證了幾何相似的炮口制退器結(jié)構(gòu)特征量相等。根據(jù)基于炮口制退器結(jié)構(gòu)特征量的試驗(yàn)方法特點(diǎn)和... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 炮口制退器的研究概況
    1.3 計(jì)算流體力學(xué)
    1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
2 試驗(yàn)方法
    2.1 試驗(yàn)方法依據(jù)
        2.1.1 炮口制退器的重要特征量及其關(guān)系
        2.1.2 獲得炮口制退器性能特征量的試驗(yàn)方法及比較
        2.1.3 基于結(jié)構(gòu)特征量的試驗(yàn)方法的推導(dǎo)
    2.2 入口截面氣流總反力測(cè)量方法設(shè)計(jì)
        2.2.1 入口截面氣流總反力的計(jì)算式分析應(yīng)用
        2.2.2 收縮噴管和拉伐爾噴管在試驗(yàn)裝置上的應(yīng)用
        2.2.3 基于總壓的入口截面氣流總反力測(cè)量方法
    2.3 內(nèi)壁面軸向力測(cè)量方法設(shè)計(jì)
        2.3.1 自由射流特點(diǎn)的應(yīng)用
        2.3.2 消除外壁面影響的內(nèi)壁面軸向力測(cè)量方法
    2.4 本章小結(jié)
3 試驗(yàn)方法論證
    3.1 概述
    3.2 入口截面氣流馬赫數(shù)為1的CFD驗(yàn)證
        3.2.1 馬赫數(shù)為1的意義
        3.2.2 馬赫數(shù)沿收縮管段的計(jì)算分析
    3.3 總壓沿收縮管段的CFD計(jì)算
        3.3.1 不同總壓測(cè)試位置的比較分析
        3.3.2 總壓沿收縮管段的計(jì)算分析
    3.4 外壁面受大氣壓對(duì)內(nèi)壁面軸向受力的影響
        3.4.1 問(wèn)題概述
        3.4.2 對(duì)內(nèi)壁面軸向力影響的計(jì)算分析
    3.5 氣流狀態(tài)無(wú)關(guān)性證明
        3.5.1 氣流狀態(tài)無(wú)關(guān)性的重要意義
        3.5.2 入口總壓無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        3.5.3 入口總溫?zé)o關(guān)性驗(yàn)證
    3.6 氣體種類無(wú)關(guān)性證明
        3.6.1 氣體種類無(wú)關(guān)性的重要意義
        3.6.2 氣體種類無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
    3.7 相似炮口制退器的結(jié)構(gòu)特征量特點(diǎn)
        3.7.1 尺寸大小無(wú)關(guān)性意義
        3.7.2 尺寸無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
    3.8 本章小節(jié)
4 試驗(yàn)方案和主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.1 試驗(yàn)裝置的總體方案設(shè)計(jì)
        4.1.1 設(shè)計(jì)要求
        4.1.2 試驗(yàn)裝置的組成及功能
        4.1.3 炮口制退器相似設(shè)計(jì)
        4.1.4 試驗(yàn)操作流程及注意事項(xiàng)
    4.2 管道壁厚設(shè)計(jì)
        4.2.1 壁厚設(shè)計(jì)的基本要求
        4.2.2 壁厚計(jì)算
    4.3 炮口制退器和滑動(dòng)連接管段的連接設(shè)計(jì)
    4.4 滑動(dòng)連接管段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.4.1 滑動(dòng)連接管段作用概述
        4.4.2 滑動(dòng)連接管段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
        4.4.3 滑動(dòng)連接管段結(jié)構(gòu)形式
    4.5 傳感器安裝設(shè)計(jì)
    4.6 支架設(shè)計(jì)
    4.7 安全結(jié)構(gòu)及措施
    4.8 本章小節(jié)
5 實(shí)例仿真計(jì)算
    5.1 概述
    5.2 計(jì)算模型
        5.2.1 幾何模型簡(jiǎn)化
        5.2.2 計(jì)算區(qū)域設(shè)定及網(wǎng)格劃分
        5.2.3 物理模型設(shè)置
    5.3 求解計(jì)算及結(jié)果
    5.4 結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
6 工作總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]膨脹波火炮內(nèi)彈道初步研究[J]. 岳文龍,董彥誠(chéng),李雪松,宿明臣.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2011(02)
[2]帶制退器的膛口流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 王仕松,鄭堅(jiān),賈長(zhǎng)治,崔凱波.  火力與指揮控制. 2011(02)
[3]膛口裝置附近流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 錢吉?jiǎng)?韓珺禮,張煥好,陳志華.  四川兵工學(xué)報(bào). 2010(12)
[4]帶炮口制退器火炮發(fā)射流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 江坤,王浩,黃明.  彈道學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]膛口沖擊波物理模型數(shù)值分析[J]. 王楊,姜孝海,郭則慶.  彈道學(xué)報(bào). 2010(01)
[6]液力緩速器定轉(zhuǎn)子工作腔流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 黃俊剛,李長(zhǎng)友,沈文浩,黃斌,聞維維,馬興灶.  機(jī)床與液壓. 2010(03)
[7]沖擊波超壓峰值的數(shù)值計(jì)算[J]. 王楊,郭則慶,姜孝海.  南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(06)
[8]帶制退器的膛口燃燒流場(chǎng)并行數(shù)值模擬[J]. 代淑蘭,許厚謙,肖忠良.  彈道學(xué)報(bào). 2009(04)
[9]基于仿真的炮口制退器效率影響因素分析[J]. 杜中華.  機(jī)械. 2009(11)
[10]某型炮口制退器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J]. 杜中華,狄長(zhǎng)春.  機(jī)械工程師. 2009(09)

博士論文
[1]復(fù)雜流場(chǎng)數(shù)值方法研究及在炮口制退器設(shè)計(jì)中應(yīng)用[D]. 張輝.南京理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]艦炮發(fā)射動(dòng)力學(xué)及減小后坐力研究[D]. 沈啟敏.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[2]抽水蓄能電站側(cè)式進(jìn)/出水口設(shè)計(jì)研究及CFD模擬[D]. 張新偉.西華大學(xué) 2008
[3]閥芯運(yùn)動(dòng)過(guò)程液壓滑閥內(nèi)部流場(chǎng)的CFD計(jì)算[D]. 趙蕾.太原理工大學(xué) 2008
[4]炮口制退器流場(chǎng)數(shù)值仿真研究[D]. 李偉.南京理工大學(xué) 2008
[5]壓氣機(jī)排氣蝸殼數(shù)值模擬[D]. 吳國(guó)強(qiáng).哈爾濱工程大學(xué) 2008
[6]非線性問(wèn)題的有限體積兩重網(wǎng)格算法[D]. 張愛(ài)君.西安理工大學(xué) 2007
[7]風(fēng)力發(fā)電機(jī)三維建模與分析[D]. 邱興克.新疆大學(xué) 2006



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