一种航行体水弹道的数值仿真与试验研究

针对一种航行体复杂的水弹道特性,对流固耦合数值计算方法进行分析,并在此基础上采用MSC.DYTRAN有限元分析软件建立起航行体水弹道仿真计算模型,应用该模型计算得到航行体水中运动规律。研究了水弹道缩比试验相似准则及测试方法,开展多发次缩比试验获取了航行体水弹道特性。仿真计算和缩比试验结果的对比分析表明二者一致性较好,试验和计算方法能够为相似研究提供指导。     

发射动力系统内弹道优化设计计算

建立了燃气-蒸汽发射动力系统内弹道优化设计的基本关系式,并对某型导弹的弹射内弹道进行了设计计算.计算结果与试验结果相吻合,对弹射内弹道的工程设计具有一定的参考价值.     

船用燃气轮机燃气发生器特性仿真与试验研究

某型低工况改进型船用燃气轮机在首次整机试验时,在部分工况出现低压压气机喘振裕度不足10%的情况。为了使低压压气机以及整机工作在安全范围内,有必要对高低压压气机压比进行重新调配。为了改善低压压气机运行工作线,提出了通过仿真分析改变涡轮喉道面积来调整高低压压气机压比分配的研究方法。本文基于热力循环分析法,建立低工况下燃气发生器数学物理模型、部件匹配模型,以及喷管热力学模型,借助Matlab/Simulink仿真平台建立改进涡轮喉道面积燃气发生器仿真模型。根据仿真结果确定增大低压涡轮喉道面积5%的调整方案,并将该方案应用于后续燃气发生器试验。试验结果表明,通过喉道面积调整可以有效的调整燃气轮机燃气发生器高低压压气机压比分配,增大低压压气机喘振裕度,保证燃气轮机在全工况范围内安全、稳态、高效的运行,为下一阶段低工况改进型整机性能试验提供了理论和试验的双重支撑。     

燃气蒸汽式弹射内弹道研究

燃气-蒸汽式弹射方式以其结构简单、温度适中、压力输出平稳等优点,被越来越广泛地应用到水下运载器的发射系统中,深入研究燃气-蒸汽式弹射装置的内流场对弹射装置的设计、改进具有重要意义。本文通过采用3种不同仿真模型对燃气-蒸汽式弹射内弹道进行计算,结果表明:对流场进行仿真计算时应同时引入汽化模型和组分输运模型,其仿真结果与实际情况更为相符。汽化模型对流场温度的影响比对压力和速度的影响更为明显。研究成果可为燃气-蒸汽式弹射装置的设计与改进提供理论支撑。     

燃气蒸汽式弹射内弹道研究

燃气-蒸汽式弹射方式以其结构简单、温度适中、压力输出平稳等优点,被越来越广泛地应用到水下运载器的发射系统中,深入研究燃气-蒸汽式弹射装置的内流场对弹射装置的设计、改进具有重要意义.本文通过采用3种不同仿真模型对燃气-蒸汽式弹射内弹道进行计算,结果表明:对流场进行仿真计算时应同时引入汽化模型和组分输运模型,其仿真结果与实际情况更为相符.汽化模型对流场温度的影响比对压力和速度的影响更为明显.研究成果可为燃气-蒸汽式弹射装置的设计与改进提供理论支撑.     

拉断螺栓式固弹装置动态力学性能对发射内弹道的影响分析

通过有限元分析方法对导弹发射过程中拉断螺栓式固弹装置的动态力学性能进行仿真研究,并根据仿真结果对发射内弹道模型进行了修正。最终通过发射內弹道原始计算结果、修正计算结果与试验结果的对比,验证了修正方法的正确性以及修正后发射內弹道模型的精度,该方法可用于其他含拉断螺栓式固弹装置的发射內弹道计算模型修正。     

高速航行体与运载器水面分离平面弹道数学仿真

基于势流理论计算水动力,求解线化的多体动力学方程,对高速航行体与运载器水面分离过程进行了二维弹道仿真.依据分离运动的特点,弹道仿真计及了适配器刚度和间隙、波浪扰动、流体作用力、助推器推力及分离内弹道过程,结合部分实验结果,给出了弹器分离运动的半经验半理论的计算分析方法.仿真研究考虑了航行体从水中发射到弹器完成水面分离的整个水下弹道过程.将仿真结果与模型实验结果进行了对比,验证了该方法的有效性.     

潜射导弹燃气蒸汽式发射装置的内弹道建模

发射过程中的内弹道建模是潜射导弹变深度发射的关键技术之一。按冷却水状态将燃气—蒸汽式发射装置发射过程分为4个阶段,本文主要针对各阶段的内弹道进行理论分析和建模,得出了整个发射过程中发射筒内的内弹道模型。将该内弹道模型应用于某实例,计算结果和实验结果吻合较好,这表明该内弹道模型具有一定的准确性和实用性,一定程度上可以预示发射筒内工质气体的状态参数及导弹运行参数。     

槽道式冷却通道壁面二维温度场的计算

本文建立了燃气发生器槽道式再生冷却通道壁面二维温度场的计算模型,并用有限差分法进行了求解,所得结果与文献结果一致,验证了模型的正确性。利用该模型对某燃气发生器槽道式冷却通道壁面的二维温度场进行了计算,结果表明该燃气发生器的热防护设计合理。该模型实现了对燃气发生器传热的快速预测和分析,对燃气发生器的热防护设计具有一定的实际意义和参考价值。     

基于Matlab的舰炮内弹道计算模块的GUI设计

内弹道仿真中涉及大量数据的计算、图形化显示以及不同弹道模型间的切换。为开发舰炮内弹道计算模块,利用四阶五级龙格-库塔法求解经典内弹道模型,借助Matlab的图形用户界面开发环境GUIDE开发此模块,在同一界面上实现单一装药和任意两种火药混合装药的内弹道计算。应用该模块对某大口径舰炮高、低温内弹道进行仿真,计算结果和试验值一致性较好,验证了该模块开发的正确性。