舰载导弹垂直发射装置燃气流场数值模拟

应用Fluent软件数值模拟三维垂直发射装置燃气流场,得到导弹发射过程中发射装置内燃气流场分布。通过分析发射装置内燃气射流、压力室底板燃气冲击区和排烟道内的流场分布特性和变化规律,为垂直发射装置的设计提供参考。     

带推力矢量喷管导弹水下发射的流动数值模拟

提出了一种带推力矢量喷管导弹水下发射的三维流体动力数值模拟方法.三维气流场计算基于贴体坐标下欧拉方程,采用NND方法进行数值离散.三维水流场则采用基于势流理论的Hess-Smith面无法.运用混合的欧拉一拉格朗日方法跟踪气、水界面的变化.水流场和气流场的耦合计算通过水气界面处压力和法向速度连续的匹配条件来实现.通过数值实验,研究了燃气泡的三维特征和喷管摆角对流体动力载荷的影响.     

导弹发射筒的火箭燃气回流密封装置

本发明设计了一种火箭燃气回流密封装置，该密封装置位于发射筒内的导弹的底部，在导弹火箭燃气出口喷嘴和发射筒壁之间。密封装置上有一密封火箭燃气流喷嘴出口的中心孔，还有一个密封发射筒壁的外缘。发射期间，沿发射筒向上回流的燃气压力，将使密封装置沿发射筒向上做加速运动。在发射筒的上端有一个与密封装置外缘上相应的释放件啮合的释放机构。他们的啮合使密封装置、导弹底部和发射之间的压力合力得以释放，从而允许火箭流冲击到与密封装置冲力相对的密封装置的上表面上。燃气的冲击迫使密封装置沿发射筒向下，消除了发射筒外部碎片问题。     

多联装导弹发射箱的密封

本文介绍把燃气排入公用增压室的多联装导弹发射装置的燃气控制系统，它包括自动后端密封构件，该构件起关闭通向空发射箱的燃气流动通道的作用，但在进行导弹发射时，它又能为发射箱排出的燃气打开通道，这种控制系统能防止排出的燃气回流到导弹喷嘴出口上游的发射箱内。     

垂直发射装置排导系统内燃气流运动研究

采用数值计算方法对导弹在舰载导弹垂直发射装置中排导系统内的燃气流场进行了仿真分析，认为导弹垂直起飞过程中高速燃气射流可将外部冷空气引射入排导系统内。通过对排导系统内燃气射流的引射机理进行研究，对于利用燃气射流的引射功能降低排导系统内的温度，改善导弹发射的热环境具有重要意义。     

潜艇发射导弹的上浮系统

用于从潜航的潜艇或其它水下发射装置发射导弹的上浮发射系统，采用套在导弹上的轻质刚性圆筒作为发射装置，其中装有导弹，以便不占用附加的容积。在发射时，利用燃气发生器使导弹的发射筒向上延伸，以构成浮力室，这样，便在导弹重心的前部产生了附加的浮力，并且浮到水面时仍然连接着，头部朝上，在水面处浮力室分离，导弹助推器点火。     

火药燃烧产物水蒸气对水下导弹弹射弹道模型的影响

本文对采用高温燃气配合冷却水连续注入式调能的水下导弹弹射过程进行分析,考虑了火药燃烧产物中水蒸气的影响,将燃气中的水与冷却水统一考虑,再分为预先集中注入水和连续喷注水两部分。针对燃烧产物及不同阶段注入的水,进行了汽化机理、建压、做功过程分析,并以此为基础,依据弹射进程的不同特点,按3个不同的特征阶段,建立了能量平衡方程和汽化方程,构建了考虑火药燃烧产物中水蒸气的弹射弹道模型基本方程组,该模型的改进提高了水下导弹弹射出筒过程的计算精度。     

制动发射条件下的降温系统和方法

本发明提供了在制动发射条件下消除发射箱中导弹周围的热量的系统和方法。导弹发射箱有一中空的壁，并且在内侧壁上配置了许多分配孔，冷却剂箱经冷却剂输入口与发射箱壁相通，当出现制动发射条件时，导弹底部产生燃气，此时，导弹仍被制动在发射箱内，燃气压力冲击在冷却剂箱挠性面上，使冷却剂箱的容积减小，从而促使冷却剂进入发射壁，并从分配孔喷出。     

发射内弹道计算模型研究

对以燃气-蒸汽式发射动力装置为动力源的导弹冷弹射过程进行了分析，对冷却水汽化机理进行了研究，针对不同状态的冷却水，提出了不同汽化方式组合的冷却水汽化模型，在此基础上将弹射过程划分为4个阶段，并推导出各个阶段的汽化方程和能量平衡方程，建立了发射内弹道基本方程组。计算模型改进后，发射内弹道的计算精度有很大提高。     

发射过程中导弹喷管降载方法研究

发射过程中工质气体从侧向进入发射筒作用在导弹底部,导弹发动机喷管上将承受较大载荷,针对该问题建立了发射筒底部三维非稳态流场的数值模拟方法,并利用试验数据对该方法进行了校验。数值模拟结果表明,发射用工质气体近乎集中的作用到喷管特定区域是导致喷管载荷较大的主要原因。本文提出了一种能够改善发射筒底部流场结构、降低喷管受力的降载装置。进一步的数值模拟结果表明降载装置可以使喷管所受的最大总力矩下降26%,试验验证结果表明所提出的改进措施能够有效降低喷管所受载荷。     

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。     

限制导弹燃气回流的装置

褶扇状结构是沿发射箱瓣式后盖的各对顶部分的底面设置的、当后盖的各瓣在导弹排气的冲击作用下打开时，扇状结构朝向开口的角落覆盖对顶区域。这样，可以防止增压室的排出燃气经开角区域回流入发射箱内，并且能在导弹发射完成之后，增加关闭力使瓣恢复到原位。     

汽轮机凝汽器水室异常壁厚减薄故障

针对凝汽器水室异常壁厚减薄问题,通过采用检测冷却水、水室内壁白色附着物和牺牲阳极块表面附着物化学成分的方法,分析壁厚减薄的主要原因并提出对应的防腐蚀建议.结果表明:凝汽器水室异常减薄的原因主要是由于冷却水冲蚀导致,而且壁厚减薄程度与液流冲击强度有关.通过设置防冲板、进行水室结构优化或者估算剩余寿命的方法,可以改善凝汽器...     

水下点火推进尾空泡振荡的研究

本文通过对水下航行体垂直发射出筒后尾空泡内点火推进过程的数值模拟研究,获得了其尾空泡演化的一般规律,并与相应的试验结果进行了对比;进而给出了燃气尾空泡周期性地膨胀、颈缩、阻滞、脱落的演化规律,以及与尾空泡内的压力振荡、喷管扩张段内激波前后移动的相关性。研究表明:水下航行体尾空泡内点火与空中点火、水中直接点火形成的燃气射流存在明显差别,水下点火推进同时会形成对水下航行体额外的振动激励;尾空泡收缩阶段,亚音速射流在尾空泡颈缩处膨胀加速,使尾空泡持续颈缩进而形成对燃气的阻滞作用,是形成尾空泡近似周期性形态演化、空泡压力剧烈振荡的主因。     

同心筒式导弹发射装置

本文介绍一种导弹发射装置 ,该装置可以引导并同心地排放由导弹内燃产生的燃气 ,并将燃气排入大气     

鱼雷燃烧室内衬压力平衡孔数值模拟研究

为提高鱼雷燃烧室在高温高压工作环境下的工作性能,基于热流固耦合数值计算方法,得到了鱼雷燃烧室内衬压力平衡孔的不同位置及大小对燃气域缝隙处流场及燃烧室内壳体强度的影响规律。计算结果表明：随着压力平衡孔与内衬上表面距离的减小,上方缝隙两端的压差减小、燃气流速降低、热通量变小,下方缝隙处的燃气流动几乎不受影响,内壳体的最大热应力值变小;随着压力平衡孔的增大,上方缝隙两端的压差先变小后变大、燃气流速先降低后增高、热通量先变小后变大,下方缝隙处的燃气流动几乎不受影响,内壳体的最大热应力值先变小后变大,且在孔径为4 mm时最小。由计算结果推断,鱼雷燃烧室内衬压力平衡孔最佳位置为距离内衬上表面30 mm处,孔径大小为4 mm。     

喷管中气液两相混合物流动的等熵分析

文章基于均质混合物的等熵和正压条件,建立了喷管内定常气液两相流动的等熵模型及其微分方程,并因此得到了喷管内混合物压力、体积分数、马赫数以及温度之间的等温与等熵的解析关系。解析解表明,气液质量流率之比增加,喷管内混合物的温度变化明显,而混合物的临界流动特性与滞止点的气体体积分数有关。基于以上解析关系以及连续性方程得到喷管线型与压力分布的解析关系,通过该关系可以根据期望压力分布逆向设计得到喷管线型,或者根据给定喷管线型求解得到喷管内的流动。     

MAN B&W 6G50 ME-C主机排气阀关闭过慢故障分析

分析ME-C型主机排气阀关闭过慢故障现象,结合排气阀结构与工作原理,从空气弹簧室密封环安装时异物卡阻及质量不好、气缸内燃气上窜、空气弹簧室下部油腔有无润滑油、空气弹簧室安全阀与单向阀故障、控制系统及传感器故障等方面进行原因分析,发现主要是密封环磨损、燃气上窜与空气弹簧室下腔内滑油量不足以及排气阀位置传感器接线盒到气缸控制单元线路损坏导致。通过更换密封、液压油缸弹簧垫圈、在空气弹簧室下部油腔内充注足量干净润滑油及更换排气阀位置传感器接线盒到气缸控制单元线路,使排气阀工作恢复正常;同时对排气阀密封空气系统结构进行改进,提高空气弹簧室空气压力,阻止燃气上窜,减轻排气阀阀杆腐蚀和磨损,减小对排气阀关闭行程的影响。     

船用柴油机冷却水CFD分析及沸腾传热研究

针对高强化发动机的热负荷问题,寻求适当的冷却水量、压力及合理的流场分布是柴油机冷却水腔设计的重要一环。本文以某船用柴油机气缸盖-气缸套冷却水腔为研究对象,通过冷却系统一维仿真得出边界条件,利用FLUENT软件对冷却水腔的冷却水流场进行数值模拟。通过对三维流场的分析,对水腔的压力损失、流场分布给出了恰当的评估并指出了流动优化的方向。为研究发动机冷却水腔内存在的过冷沸腾传热现象,借助于空泡份额(单位容积中气泡所占的百分比)的概念,提出和建立了一种基于单相流的沸腾传热计算方法。     

舰载导弹发射系统燃气流场的数值模拟

对舰载导弹垂直发射系统在导弹静态发射工况下的燃气流场进行了数值模拟。并对该非稳态流场进行了详细的研究。为深入研究这类问题的舰载导弹的设计工作提供了重要的理论依据。