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不同升温速率下AP/HTPB底排装置慢速烤燃的数值模拟 预览 被引量:2
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作者 李文凤 余永刚 +1 位作者 叶锐 杨后文 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期46-52,共7页
为研究在不同升温速率下高氯酸铵(ammonium perchlorate,AP)/端羟基聚丁二烯(tydroxylterminated polybutadiene,HTPB)底排装置的慢速烤燃特性,建立AP/HTPB底排推进剂二维轴对称非稳态传热模型和两步化学动力学反应模型。在不同升... 为研究在不同升温速率下高氯酸铵(ammonium perchlorate,AP)/端羟基聚丁二烯(tydroxylterminated polybutadiene,HTPB)底排装置的慢速烤燃特性,建立AP/HTPB底排推进剂二维轴对称非稳态传热模型和两步化学动力学反应模型。在不同升温速率下,分析底排装置的慢速烤燃响应特性。计算结果表明:在慢速烤燃的条件下,烤燃响应点发生在底排药柱与空气腔的接触面左侧,升温速率对底排药柱的着火延迟时间和烤燃响应点位置有较大影响。随着升温速率的提高,着火延迟时间变短,烤燃响应点向中心侧移动。升温速率对烤燃响应点的着火温度影响较小。 展开更多
关键词 爆炸力学 升温速率 慢速烤燃 底排装置 AP/HTPB
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底排装置尾部化学非平衡流的数值模拟 被引量:3
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作者 余文杰 余永刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1610-1615,共6页
为了研究二次燃烧对底排增压减阻的影响,采用8组分12步反应的H2-CO燃烧模型作为二次燃烧模型,运用统一算法的思路编程求解二维轴对称多组分N-S方程,对底排装置尾部化学非平衡流进行数值模拟。底排装置的底压随排气参数变化的模拟结... 为了研究二次燃烧对底排增压减阻的影响,采用8组分12步反应的H2-CO燃烧模型作为二次燃烧模型,运用统一算法的思路编程求解二维轴对称多组分N-S方程,对底排装置尾部化学非平衡流进行数值模拟。底排装置的底压随排气参数变化的模拟结果和现有实验数据比较吻合。数值模拟结果表明:底排装置底部压力随着排气参数I的增加先迅速增大,当I达到0.007时,底压增长速度逐渐变慢,在I=0.01-0.015的范围内底压基本不变,此时底排增压减阻的效果最好。当排气温度Tj≤1025K时,底排装置尾部没有发生二次燃烧,底排减阻率相对较小。当1025K〈Tj≤1100K时,底排装置尾部发生二次燃烧,且随着Tj的增加,燃烧逐渐由不充分变为充分,二次燃烧使底排装置尾部的高温区域大幅增加,且底排减阻率由13.7%速增到57.5%。当Tj〉1100K时,二次燃烧充分。底排装置的排气温度应大于1100K。 展开更多
关键词 流体力学 底部排气 二次燃烧 数值模拟 尾部流场 化学非平衡流
二次燃烧对底排装置尾部流场影响的数值模拟 预览 被引量:2
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作者 余文杰 余永刚 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期94-100,共7页
为研究二次燃烧对底排尾部流场的影响,建立了底排装置尾部流场的化学非平衡流数学物理模型。其中二次燃烧模型采用10组分25步反应的H2-CO燃烧模型,运用统一算法的思路编程求解二维轴对称方程组。数值模拟结果与实验结果较吻合。在此基础... 为研究二次燃烧对底排尾部流场的影响,建立了底排装置尾部流场的化学非平衡流数学物理模型。其中二次燃烧模型采用10组分25步反应的H2-CO燃烧模型,运用统一算法的思路编程求解二维轴对称方程组。数值模拟结果与实验结果较吻合。在此基础上,对尾部流场以及燃烧特性进行了数值预测,结果表明:二次燃烧所释放的热能远大于排气本身的热能,对增压减阻的贡献可达78%。二次燃烧改变了尾部的温度分布规律,使温度峰值分布在两个回流区内。排气沿着两回流区间的狭缝流入剪切层发生燃烧。一部分混气回流入底部附近,其中氧气不充足,存在大量CO和少量H2未直接反应。一部分混气沿着剪切层流入下游以及主回流区内,氧含量逐渐增多,H2和CO被反应殆尽。结果可为进一步研究底排增压减阻提供参考。 展开更多
关键词 流体力学 二次燃烧 化学非平衡流 底部排气 尾部流场
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环境压力降低对底排二次燃烧影响的数值模拟 预览 被引量:1
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作者 余文杰 余永刚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期443-450,共8页
为了揭示高空低压环境下底排减阻率减小的机理,建立底排装置尾部流场的化学非平衡流数学物理模型.其中二次燃烧模型采用10组分25步反应的H2-CO燃烧模型,运用统一算法的思路编程求解二维轴对称方程组,对底排尾部流场进行数值模拟.模拟结... 为了揭示高空低压环境下底排减阻率减小的机理,建立底排装置尾部流场的化学非平衡流数学物理模型.其中二次燃烧模型采用10组分25步反应的H2-CO燃烧模型,运用统一算法的思路编程求解二维轴对称方程组,对底排尾部流场进行数值模拟.模拟结果和实验进行对比验证,基本吻合.在此基础上,对底排尾部流场以及燃烧特性进行数值预测,研究环境压力降低对底排尾部二次燃烧的影响.结果表明:二次燃烧对底部加能的贡献是热排气的6.4倍,是底排加能减阻的关键;随着环境压力的降低,模型尾部的环状回流区内H2的燃烧效率逐渐降低,中间产物H逐渐增多,燃烧逐渐变得不充分,导致底排减阻率明显下降. 展开更多
关键词 兵器科学与技术 底部排气 二次燃烧 数值模拟 尾部流场 化学非平衡流
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Numerical simulation of base flow with hot base bleed for two jet models 预览
5
作者 Wen-jie YUWen-jie YU Yong-gang YU Bin NI 《Defence Technology(防务技术)》 CAS 2014年第3期279-284,共6页
In order to improve the benefits of base bleed in base flow field, the base flow with hot base bleed for two jet models is studied. Twodimensional axisymmetric NaviereStokes equations are computed by using a finite vo... In order to improve the benefits of base bleed in base flow field, the base flow with hot base bleed for two jet models is studied. Twodimensional axisymmetric NaviereStokes equations are computed by using a finite volume scheme. The base flow of a cylinder afterbody with base bleed is simulated. The simulation results are validated with the experimental data, and the experimental results are well reproduced. On this basis, the base flow fields with base bleed for a circular jet model and an annulus jet model are investigated by selecting the injection temperature from 830 K to 2200 K. The results show that the base pressure of the annular jet model is higher than that of the circular jet model with the changes of the injection parameter and the injection temperature. For the circular jet model, the hot gases are concentrated in the vicinity of the base. For the annular jet model, the bleed gases flow into the shear layer directly so that the hot gases are concentrated in the shear layer. The latter temperature distribution is better for the increase of base pressure. Copyright . 2014, China Ordnance Society. Production and hosting by Elsevier B.V. All rights reserved. 展开更多
关键词 Fluid MECHANICS BASE bleed BASE flow NUMERICAL simulation ANNULUS JET
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底部排气圆柱体模型尾部流场的数值模拟 预览 被引量:4
6
作者 余文杰 余永刚 倪彬 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期7-12,共6页
为研究底部冷排气的圆柱体模型的底部压力和尾部流场特性,采用有限体积法编程求解二维轴对称 Navier-Stokes方程,对来流马赫数为2.47的底部排气圆柱体模型尾部流场进行数值模拟,并与实验进行对比。模型底部压力和尾部轴向速度场随排... 为研究底部冷排气的圆柱体模型的底部压力和尾部流场特性,采用有限体积法编程求解二维轴对称 Navier-Stokes方程,对来流马赫数为2.47的底部排气圆柱体模型尾部流场进行数值模拟,并与实验进行对比。模型底部压力和尾部轴向速度场随排气参数的变化规律和实验吻合。分析了底排尾部流场中大、小回流区随排气参数的变化情况,以及底排气体出喷口后的流动规律。结果表明:在小排气参数时,底排气体出喷口后立即转向进入剪切层,底压迅速增加;随着排气参数增大,在喷口和底部拐角之间出现小的环状回流区,并不断增大,使底压增长率减小。研究结果可为进一步提高底排增压减阻效率提供参考。 展开更多
关键词 流体力学 底部排气 超声速流 数值模拟
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环状喷口对底排尾部流场影响的数值模拟 预览 被引量:2
7
作者 余文杰 余永刚 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期318-324,共7页
为了增强底排尾部流场中增压减阻的效果,提出一种环状喷口模型。采用有限体积法编程求解二维轴对称Navier-Stokes方程,对底排尾部流场进行数值模拟。数值模拟和底排实验进行对比验证,结果较吻合。在此基础上,数值研究环状喷口对底排尾... 为了增强底排尾部流场中增压减阻的效果,提出一种环状喷口模型。采用有限体积法编程求解二维轴对称Navier-Stokes方程,对底排尾部流场进行数值模拟。数值模拟和底排实验进行对比验证,结果较吻合。在此基础上,数值研究环状喷口对底排尾部流场的影响。结果表明,随排气参数增大,环状喷口模型的底压始终高于圆孔喷口模型的底压。和圆孔喷口相比,环状喷口能削弱环状回流区,使底排气体更容易流入剪切层,避免引射现象的发生。环状喷口越靠近底部边缘,底排的增压减阻效果越好。 展开更多
关键词 流体力学 底部排气 尾部流场 数值模拟 环状回流区 环状喷口
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对底排火箭复合增程弹底排结构的认识 预览 被引量:1
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作者 宋万成 郝玉风 +1 位作者 倪庆杰 朱晓丽 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期117-118,165共3页
为更好认识国内外底排火箭复合增程弹串联结构方式中底排的结构,对底排结构组成、工作原理和主要部件的作用进行了分析。采用有限元仿真分析和不同结构对比试验的方法进行验证。通过仿真分析和试验验证,提出底排结构设计中应注意的几... 为更好认识国内外底排火箭复合增程弹串联结构方式中底排的结构,对底排结构组成、工作原理和主要部件的作用进行了分析。采用有限元仿真分析和不同结构对比试验的方法进行验证。通过仿真分析和试验验证,提出底排结构设计中应注意的几个关键问题,可为复合底排在串联式底排火箭复合增程弹的工程应用提供参考。 展开更多
关键词 复合增程弹 底排 底排结构 认识
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泄压前初始压力对底排装置内流场特性的影响 预览
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作者 曹永杰 余永刚 +1 位作者 叶锐 朱绪强 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期100-105,共6页
为研究底排弹出炮口时瞬态压力卸载对底排装置燃烧场的影响,针对底排模拟装置,建立了二维轴对称非稳态模型,采用CFD软件对该装置在不同压降速率下的内流场特性进行了数值计算,分析了泄压前燃烧室不同初始压力对底排燃烧室内压力、温度... 为研究底排弹出炮口时瞬态压力卸载对底排装置燃烧场的影响,针对底排模拟装置,建立了二维轴对称非稳态模型,采用CFD软件对该装置在不同压降速率下的内流场特性进行了数值计算,分析了泄压前燃烧室不同初始压力对底排燃烧室内压力、温度和密度分布特性的影响.结果表明:初始压力越高,泄压时燃烧室最大降压速率越大,燃烧室轴线上的压差也越大,底排药剂燃烧产生的高温燃气对燃烧室内温度分布的影响越强,排气孔出口处燃气质量流率越高.在降压过程后期,不同工况下燃烧室轴向的压力和速度差异减小,而径向的温度差异增大,密度差异减小. 展开更多
关键词 底排 推进剂 降压 内流场
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底排装置底部压力和回流区特性研究 被引量:4
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作者 罗盟 武晓松 +2 位作者 封锋 谢爱元 曹琪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期347-352,共6页
采用标准k-ω湍流模型和有限速率化学反应燃烧模型对二维轴对称雷诺平均N-S方程进行了数值计算,分析了超声速自由来流下冷流和H2-O210组分28步基元燃烧反应的底部排气近尾迹区流场特性,得到了不同排气参数下底部压力和回流区特性,与实... 采用标准k-ω湍流模型和有限速率化学反应燃烧模型对二维轴对称雷诺平均N-S方程进行了数值计算,分析了超声速自由来流下冷流和H2-O210组分28步基元燃烧反应的底部排气近尾迹区流场特性,得到了不同排气参数下底部压力和回流区特性,与实验值相吻合。计算结果表明,在较小排气参数下添能比加质更有利于底压提高;随着排气总温的增加,最佳排气参数逐渐减小,回流区逐渐减小;回流区前滞止点位置随着排气参数、排气总温等因素变化而变化,而后滞止点位置几乎不变,但燃烧对回流区前后滞止点均产生了影响。 展开更多
关键词 底部排气 有限速率化学反应 数值计算 燃烧
高速气流扰动下底排点火具的燃烧特性研究
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作者 蒋冲 黄寅生 +2 位作者 李锦涛 刘智华 王文涛 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期 14-16,共3页
为了研究点火具在高速气流作用下的燃烧特陛,对其进行了风洞试验的研究。结果表明:不同的药剂、不同形式的点火具在高速气流的扰动下有不同的燃烧规律;点火具产生的燃气在底部尾涡区的作用下被封闭在点火具端部附近;颗粒以弧线的形... 为了研究点火具在高速气流作用下的燃烧特陛,对其进行了风洞试验的研究。结果表明:不同的药剂、不同形式的点火具在高速气流的扰动下有不同的燃烧规律;点火具产生的燃气在底部尾涡区的作用下被封闭在点火具端部附近;颗粒以弧线的形式绕过尾涡区后加速到接近于来流速度。 展开更多
关键词 点火具 底排 风洞试验
瓦状塞式喷管的设计和试验分析 预览 被引量:2
12
作者 王一白 刘宇 覃粒子 《火箭推进》 CAS 2008年第1期 1-6,62,共7页
为了分析瓦状塞式喷管的气动特性,提出轴对称内喷管和塞锥的型面设计方法,设计了两单元的模型发动机,内喷管面积比为5.81,总面积比为24.36、29.43、33.88、37.58。采用高压空气为介质对模型发动机进行冷流试验,分析内喷管倾角和底部二... 为了分析瓦状塞式喷管的气动特性,提出轴对称内喷管和塞锥的型面设计方法,设计了两单元的模型发动机,内喷管面积比为5.81,总面积比为24.36、29.43、33.88、37.58。采用高压空气为介质对模型发动机进行冷流试验,分析内喷管倾角和底部二次流变化、以及有无底部盖板对推力性能和底部压强的影响情况。介绍了试验发动机的结构与设计参数,给出了试验模型照片、测量参数曲线和性能数据处理。结果表明:瓦状塞式喷管模型的高度补偿效果较为明显,在整个工作高度有较高的推力系数效率,20°模型的最高效率为96%;底部压强曲线反映出了底部气动特性由开放状态到闭合的转变过程;内喷管倾角增大,底部压强增大即增加底部推力,但存在一个优化性能的最佳倾角;底部加入二次流可以增加底部压强,提高性能,但其影响范围在1%~2%,少量的二次流对增加性能的效果较好;底部盖板会影响底部的气动特性,底部压强是否受环境压强的影响取决于底部处于开放或闭合状态。 展开更多
关键词 瓦状塞式喷管 型面设计 冷流试验 二次流
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底排-火箭复合增程弹火箭助推发动机喷管设计研究 预览 被引量:3
13
作者 王茂余 王志军 吴国东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期 201-203,共3页
针对底排-火箭复合增程榴弹,进行了助推火箭发动机喷管设计。依据喷管的工作条件进行了喷管型面设计、喷管热防护设计,分析了喷喉比对推力的影响。结果表明在喷喉尺寸固定且在喷口强度允许的条件下.喷口直径越大越有利于提高火箭发... 针对底排-火箭复合增程榴弹,进行了助推火箭发动机喷管设计。依据喷管的工作条件进行了喷管型面设计、喷管热防护设计,分析了喷喉比对推力的影响。结果表明在喷喉尺寸固定且在喷口强度允许的条件下.喷口直径越大越有利于提高火箭发动机的推力。经射击试验证明文中所述对增程弹火箭助推发动机喷管设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 底排 火箭助推 复合增程 喷管
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弹丸底排—侧喷干扰流场数值模拟 预览
14
作者 高旭东 武晓松 王晓鸣 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S1期,共3页
应用隐式有限体积TVD格式数值模拟了弹丸底排流-侧喷流共同干扰流场,研究了底排流动对于弹丸侧喷干扰流场的影响,分析了弹丸底排-侧喷共同干扰流场的特性,表明底排流具有添质加能和引射两种相反的作用,发现底排流减弱了侧喷流对弹底流... 应用隐式有限体积TVD格式数值模拟了弹丸底排流-侧喷流共同干扰流场,研究了底排流动对于弹丸侧喷干扰流场的影响,分析了弹丸底排-侧喷共同干扰流场的特性,表明底排流具有添质加能和引射两种相反的作用,发现底排流减弱了侧喷流对弹底流动的影响,研究结果对于底排-火箭复合增程技术具有重要的参考价值. 展开更多
关键词 弹丸 底排 侧喷流 有限体积 TVD 格式
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底排风洞模拟实验中燃气温度测量及其修正 预览 被引量:2
15
作者 徐琴 陈少松 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期 48-51,共4页
通过接触测量测得底部燃烧尾迹区中心线上的温度分布及底部燃烧尾迹区各截面的温度分布.结合试验特点分析了测量误差来源,介绍了减小测量误差所采取的措施,对气流速度引起的误差及辐射引起的误差进行了修正,提高了实验结果的正确性.
关键词 底部排气 温度测量 误差修正
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底部排气法的减阻特性及在超声速导弹上的应用 预览 被引量:7
16
作者 谭慧俊 郭荣伟 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期 677-682,共6页
采用数值模拟试验的方法较为系统地研究了底部排气减阻中气流的排出方式、流量消耗率、排气孔孔径和排气孔的收敛或扩张角等因素对底部阻力的影响,并将排气减阻的贡献分解为排气冲量和底部压强两部分进行了分析.本文首次将底部排气法应... 采用数值模拟试验的方法较为系统地研究了底部排气减阻中气流的排出方式、流量消耗率、排气孔孔径和排气孔的收敛或扩张角等因素对底部阻力的影响,并将排气减阻的贡献分解为排气冲量和底部压强两部分进行了分析.本文首次将底部排气法应用于导弹上,结合一种具有常规气动布局的超声速导弹进行了底部排气方案设计,采用一种"底窝器"来提高进气道整流罩的底部压强,并进行了风洞实验验证.数值模拟发现,研究范围内流量消耗率的增加、排气孔位置的外移、开孔数目的增加以及开孔率的增加均能明显改善其减阻效果,但其各自的机理不同.前者主要依靠排气冲量的增加,而后三者则主要提高底部压强.风洞实验结果表明,"底窝器"能够明显降低全弹阻力系数,使全弹阻力系数下降2%~3%. 展开更多
关键词 底部排气 减阻 阻力 导弹 超声速
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环境温度对底排效应的影响 预览 被引量:4
17
作者 丁则胜 陈少松 +1 位作者 刘亚飞 曹顶贵 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期 37-40,共4页
环境温度对底排效率具有显著影响,文中采用热主流风洞实验方法研究了这种影响.实验结果表明:随着来流温度的升高,底排减阻率下降,二者呈非线性关系;M数对底排减阻率的温度效应影响较大,M=2.2时出现峰值,而排气率对其影响可以忽略.用实... 环境温度对底排效率具有显著影响,文中采用热主流风洞实验方法研究了这种影响.实验结果表明:随着来流温度的升高,底排减阻率下降,二者呈非线性关系;M数对底排减阻率的温度效应影响较大,M=2.2时出现峰值,而排气率对其影响可以忽略.用实验结果计算环境温度对底排弹射程影响与射击实验结果一致,同时对其机理也做了简要分析. 展开更多
关键词 环境温度 底排效应 影响 底排弹 风洞实验 减阻效率
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底排环境效应风洞实验 预览 被引量:1
18
作者 丁则胜 陈少松 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2002年第4期 22-26,共5页
环境温度和压力对底排减阻率有显著影响。介绍底排环境温度、压力效应的实验研究方法,主要结果和对弹丸射程的影响。
关键词 环境效应 风洞实验 底部排气 弹丸
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底排性能的环境压力效应 预览 被引量:9
19
作者 丁则胜 陈少松 +1 位作者 刘亚飞 曹顶贵 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期 88-92,共5页
环境压力是影响底排性能的重要参数之一.由风洞实验获得来流压力、M数及排气参数等对复合底排药减阻性能的影响,以及药剂燃速和排气温度随静压的变化,并对变化的机理进行了分析.
关键词 底排性能 环境压力效应 减阻 风洞实验 底排弹 弹丸阻力
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底排尾迹流场实验研究 预览 被引量:5
20
作者 丁则胜 陈少松 +1 位作者 刘亚飞 曹顶贵 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2000年第1期 43-48,共6页
由风洞实验给出不同条件下底排冷空气和燃烧尾迹流场皮托、静压,M数及温度分布,并根据流场结构对底排减阻机理进行了分析.
关键词 底部排气 底部燃烧 减阻 流场
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