火藥顆粒激光點火過程的理論分析與數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2022-01-24 12:47
為滿足高性能武器對安全性、可靠性的要求,激光點火系統(tǒng)得到了廣泛發(fā)展,本文以激光點火為背景,對不同形狀火藥顆粒的激光點火過程進行了數(shù)值模擬,具體內(nèi)容如下:a)建立一維球形非傅里葉熱傳導模型,采用Dufort-Frankel差分格式對一維模型進行數(shù)值計算并分析顆粒半徑、活化能、脈沖寬度、頻率因子以及導熱系數(shù)對點火過程的影響;b)建立二維柱形非傅里葉熱傳導模型,采用Dufort-Frankel差分格式對二維模型進行數(shù)值計算,得出火藥顆粒內(nèi)部溫度場的分布,并分析顆粒尺寸、吸收層厚度、激光能量對點火過程產(chǎn)生的影響;c)建立三維多孔火藥強瞬態(tài)非傅里葉熱傳導模型,對不規(guī)則計算區(qū)域用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進行劃分,采用有限體積法對三維非穩(wěn)態(tài)熱傳導方程進行離散,并編程計算與離散方程相關(guān)的幾何參數(shù),將其與有限體積法程序相耦合對三維激光點火過程進行數(shù)值模擬;d)考慮火藥顆粒的相變,建立激光點火的熔化模型,并分析熔化現(xiàn)象對點火過程造成的影響,為進一步認識激光點火機理提供了一定的理論依據(jù)。
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圓柱形火藥顆粒示意圖
d)火藥顆粒內(nèi)部溫度分布在激光點火過程中,火藥顆粒在瞬間被點燃,但是為了與實際情況盡可能相似,這里假設(shè)激光能量沿火藥顆粒軸向方向線性衰減,并且到一定程度衰減為零。圖3.9表示的是激光能量為lJ,脈寬為lms時,火藥顆粒在100娜時刻所對應的內(nèi)部溫度場,可以看出,激光能量沿著吸收層厚度被吸收,而且靠近激光的z=0的火藥端面
圖4.11端面處非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格圖網(wǎng)格劃分完以后,要將得到的數(shù)據(jù)信息輸出,GAMBIT中使用不同的求解的文件類型也不同,有*.MSH,*.NEU,*.CDB,*.GRD,*.FDNEUT,本章主*.MSH,*.NEU兩個文件中的數(shù)據(jù)信息。其中*.NEU存儲著網(wǎng)格文件的數(shù)據(jù)、件數(shù)據(jù),對于點、線、面都自動生成各自的標號,下面具體說明一下*.NEU文分代表的意義[93]。Neutralfile文件由多個小節(jié)組成,每個小節(jié)都以標題記錄開始,標題記錄主該小節(jié)的主要作用,并且以“ENDOFSECTION”結(jié)尾。a)控制信息:相當于摘要信息、,包括所用軟件的名稱、版本、使用時間等CONTROLINFO2.3.16*GAMBITNEUTRALFILEfaultid258oROGRAM:Ga刀lbitVERSION:2.3.16M盯2011
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CFD非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格格心格式數(shù)據(jù)高質(zhì)量體繪制方法[J]. 馬千里,李思昆,白曉征,程志全,徐華勛. 計算機學報. 2011(03)
[2]發(fā)射藥等離子體點火與常規(guī)點火性能的比較[J]. 薛奡煒,肖正剛,應三九,徐復銘. 彈道學報. 2009(03)
[3]摻雜對BNCP半導體激光起爆感度的影響[J]. 陳利魁,盛滌倫,楊斌,朱雅紅,王燕蘭. 含能材料. 2009(02)
[4]美國國家點火裝置2008年進展回顧[J]. 滕曉麗. 激光與光電子學進展. 2009(03)
[5]B/KNO3裝藥密度對激光點火延遲時間的影響[J]. 嚴楠,曾雅琴,魏繼鋒,楊藤,傅宏. 應用激光. 2009(01)
[6]Zr/KClO4激光點火延遲時間與裝藥密度的關(guān)系[J]. 嚴楠,曾雅琴,傅宏. 含能材料. 2008(05)
[7]激光點火與其他點火方式在火炮中的分析研究[J]. 王爭論. 紅外與激光工程. 2008(S3)
[8]激光發(fā)展現(xiàn)狀與應用前景分析[J]. 高旸. 中國科技信息. 2007(19)
[9]激光點火技術(shù)綜述[J]. 趙興海,高楊,程永生. 激光技術(shù). 2007(03)
[10]激光技術(shù)在航天航空推進系統(tǒng)中的應用[J]. 林惠祖. 激光雜志. 2007(02)
碩士論文
[1]非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成技術(shù)研究及應用[D]. 董亮.江蘇大學 2010
[2]非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格上非穩(wěn)態(tài)導熱問題的求解與應用[D]. 商立英.南京理工大學 2006
[3]結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成、轉(zhuǎn)化及應用[D]. 劉晶.南京理工大學 2006
[4]激光與含能材料相互作用機理研究[D]. 高東升.南京理工大學 2006
[5]激光與含能材料相互作用的實驗研究和數(shù)值模擬[D]. 李雪飛.南京理工大學 2005
[6]激光與含能材料相互作用的機理和特性研究[D]. 舒浪平.南京理工大學 2005
[7]含能材料激光點火過程的模型建立及其數(shù)值計算[D]. 王震.南京理工大學 2004
本文編號:3606598
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圓柱形火藥顆粒示意圖
d)火藥顆粒內(nèi)部溫度分布在激光點火過程中,火藥顆粒在瞬間被點燃,但是為了與實際情況盡可能相似,這里假設(shè)激光能量沿火藥顆粒軸向方向線性衰減,并且到一定程度衰減為零。圖3.9表示的是激光能量為lJ,脈寬為lms時,火藥顆粒在100娜時刻所對應的內(nèi)部溫度場,可以看出,激光能量沿著吸收層厚度被吸收,而且靠近激光的z=0的火藥端面
圖4.11端面處非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格圖網(wǎng)格劃分完以后,要將得到的數(shù)據(jù)信息輸出,GAMBIT中使用不同的求解的文件類型也不同,有*.MSH,*.NEU,*.CDB,*.GRD,*.FDNEUT,本章主*.MSH,*.NEU兩個文件中的數(shù)據(jù)信息。其中*.NEU存儲著網(wǎng)格文件的數(shù)據(jù)、件數(shù)據(jù),對于點、線、面都自動生成各自的標號,下面具體說明一下*.NEU文分代表的意義[93]。Neutralfile文件由多個小節(jié)組成,每個小節(jié)都以標題記錄開始,標題記錄主該小節(jié)的主要作用,并且以“ENDOFSECTION”結(jié)尾。a)控制信息:相當于摘要信息、,包括所用軟件的名稱、版本、使用時間等CONTROLINFO2.3.16*GAMBITNEUTRALFILEfaultid258oROGRAM:Ga刀lbitVERSION:2.3.16M盯2011
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CFD非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格格心格式數(shù)據(jù)高質(zhì)量體繪制方法[J]. 馬千里,李思昆,白曉征,程志全,徐華勛. 計算機學報. 2011(03)
[2]發(fā)射藥等離子體點火與常規(guī)點火性能的比較[J]. 薛奡煒,肖正剛,應三九,徐復銘. 彈道學報. 2009(03)
[3]摻雜對BNCP半導體激光起爆感度的影響[J]. 陳利魁,盛滌倫,楊斌,朱雅紅,王燕蘭. 含能材料. 2009(02)
[4]美國國家點火裝置2008年進展回顧[J]. 滕曉麗. 激光與光電子學進展. 2009(03)
[5]B/KNO3裝藥密度對激光點火延遲時間的影響[J]. 嚴楠,曾雅琴,魏繼鋒,楊藤,傅宏. 應用激光. 2009(01)
[6]Zr/KClO4激光點火延遲時間與裝藥密度的關(guān)系[J]. 嚴楠,曾雅琴,傅宏. 含能材料. 2008(05)
[7]激光點火與其他點火方式在火炮中的分析研究[J]. 王爭論. 紅外與激光工程. 2008(S3)
[8]激光發(fā)展現(xiàn)狀與應用前景分析[J]. 高旸. 中國科技信息. 2007(19)
[9]激光點火技術(shù)綜述[J]. 趙興海,高楊,程永生. 激光技術(shù). 2007(03)
[10]激光技術(shù)在航天航空推進系統(tǒng)中的應用[J]. 林惠祖. 激光雜志. 2007(02)
碩士論文
[1]非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成技術(shù)研究及應用[D]. 董亮.江蘇大學 2010
[2]非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格上非穩(wěn)態(tài)導熱問題的求解與應用[D]. 商立英.南京理工大學 2006
[3]結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成、轉(zhuǎn)化及應用[D]. 劉晶.南京理工大學 2006
[4]激光與含能材料相互作用機理研究[D]. 高東升.南京理工大學 2006
[5]激光與含能材料相互作用的實驗研究和數(shù)值模擬[D]. 李雪飛.南京理工大學 2005
[6]激光與含能材料相互作用的機理和特性研究[D]. 舒浪平.南京理工大學 2005
[7]含能材料激光點火過程的模型建立及其數(shù)值計算[D]. 王震.南京理工大學 2004
本文編號:3606598
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