电热化学炮论文_马秋生,李海元,管军,栗保明

导读:本文包含了电热化学炮论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电热,化学,弹道,等离子体,技术,电磁兼容,测试。

电热化学炮论文文献综述

马秋生,李海元,管军,栗保明[1](2018)在《电热化学炮等离子体增强作用数值模拟》一文中研究指出在经典内弹道理论基础上,结合脉冲形成网络(PFN)放电特点,建立了一种电热化学炮的工程实用内弹道计算模型。将电热化学(ETC)发射过程中的等离子体以源相的形式加入内弹道基本方程,数值模拟结果表明:电能引入可以明显的增加最大膛压,提高炮口动能。随着充电电压的增加,最大膛压和炮口速度都不同程度增加,最大膛压对于充电电压的变化更加敏感。随着PFN电容C的增加,有效注入电能E升高,最大膛压和炮口速度也相应提高。随着能量的继续增加,最大膛压对于电容的变化更加的敏感。(本文来源于《兵器装备工程学报》期刊2018年12期)

倪琰杰[2](2018)在《电热化学炮电增强燃烧理论及实验研究》一文中研究指出本文基于密闭爆发器实验和电热化学发射实验,研究了等离子体增强燃烧效应,并建立了电热化学发射多维多相流内弹道模型。通过内弹道模型模拟分析了发射过程中膛内参数的变化。本文进行了如下实验与理论研究:建立了考虑气相回流影响的中心杆式等离子体发生器瞬态时变模型。通过分析数值模拟所得的电流、电阻与实验所测值的均方差,验证了模型的精确性。由上述模型计算得到发生器工作过程中等离子体温度、速度、密度和压力。由计算所得等离子体参数可知:电爆炸后,等离子体速度为正,等离子体流入膛内;随着膛内压力的增加,出现膛内气相回流的现象。回流入发生器的气相与等离子体混合,使得等离子体温度下降,等离子体密度增加,发生器等效电阻上升。对Woodley提出的等离子体作用下发射药燃速公式做了进一步改进,引入燃气压力变化速率的影响,提出了等离子体作用下固体发射药瞬态燃速公式。通过密闭爆发器实验研究等离子体对4/7高发射药的增强燃烧效应。实验中分别采用常规点火和等离子体点火,等离子体点火时改变输入发生器电功率和发生器与发射药间距,通过分析密闭爆发器实验中压力变化速率来研究等离子体的增强燃烧效应。发射药放置在同一位置时,发生器放电期间,压力变化速率与电功率成正比;放电结束后,压力变化速率值仍高于常规点火时。因此,在发生器放电期间和发生器放电结束后,等离子体对4/7高发射药均存在增强燃烧效应。缩短发生器与发射药距离和提高发生器的电功率均能提高压力变化速率,提升等离子体增强燃烧效果。建立了密闭爆发器燃烧模型,对密闭爆发器实验进行数值模拟研究,模型中分别采用Woodley的燃速公式和瞬态燃速公式。由实验数据拟合得4/7高发射药的电功率增强因子为0.005MW-1。分析计算所得压力均方差可知,采用瞬态燃速公式的计算结果受电功率变化、发生器与发射药间距变化的影响更小,计算准确度更高。通过30mm电热化学发射实验和数值模拟研究了发射过程中等离子体增强燃烧效应。在采用中心杆式等离子体发生器的电热化学发射实验中,改变放电参数和装药量,分析初始参数变化对发生器电参数和内弹道参数的影响。同步放电时,随着输入发生器能量的增加,峰值压力和弹丸初速均增加;增加时序放电模块,可在控制峰值压力的条件下,提高弹丸初速;改变装药量对发生器工作状态影响很小;受膛内气固相的影响,中心杆式等离子体发生器电压的稳定性低于底喷式等离子体发生器;随着装药量增加,峰值压力不断增加,而弹丸初速的增加效果逐渐降低。分析电热化学发射中压力变化速率曲线时,忽略初始电磁干扰的影响。在压力上升阶段,压力变化速率曲线存在两个尖峰。首个尖峰主要受发生器电功率的影响,峰值随着电功率的增加而增大;第二个尖峰主要受发射药燃烧情况的影响,在同一电参数下,峰值随着装药量的增加而增大。建立电热化学发射集总参数模型来模拟30mm电热化学发射实验。模型中分别采用Woodley的燃速公式和瞬态燃速公式。对比计算所得压力的均方差和弹丸初速的相对误差可知,采用瞬态燃速公式的计算结果更贴近等离子体作用下发射药的实际燃烧过程。根据电热化学发射内弹道模型,开发了两维固体发射药电热化学发射内弹道程序(2D-IB-SPETCG)。该程序可用于模拟采用底喷式和中心杆式等离子体发生器的电热化学发射过程。通过与实验对比,验证程序的模拟准确度。通过2D-IB-SPETCG模拟等离子体点火过程,分析采用底喷式和中心杆式等离子体发生器对膛内参数的影响。根据数值模拟结果,采用电能比和放电时序来分析电参数(输入电能、放电时序)和装药参数(装填密度、发射药弧厚)对膛内压力波的影响。得到控制膛内压力波峰值条件下,不同放电时序对应的可输入电能比:采用底喷式等离子体发生器时,同步放电条件下,可输入电能比在0.042内,时序放电条件下,可输入电能比与放电电流的底宽成正比,压力波首个负波幅值随着输入电能比的增加而提高,随着电流底宽的增加而降低;采用中心杆式等离子体发生器时,同步放电条件下,可输入电能比在0.11内,输入电能比的变化对首个负波幅值无明显影响,时序放电条件下,可输入电能比与放电电流的底宽成正比,压力波首个负波幅值随着输入电能比的增加而降低;在30mm电热化学炮中,发射药弧厚变化对压力波的影响可忽略不计。通过实验和仿真研究了电热化学发射内弹道过程,为等离子体增强发射药燃烧效应提供了实验和理论依据,研究成果对电热化学炮的设计与优化具有重要的参考价值。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-03-01)

倪琰杰,程年恺,金涌,杨春霞,李海元[3](2016)在《30mm电热化学炮膛内压力波数值模拟研究》一文中研究指出使用包含瞬态燃速公式的一维内弹道模型模拟30 mm电热化学发射过程,通过与发射实验结果相比较,验证了该模型的精确性。对比常规发射和电热化学发射膛内压力波曲线可知,电热化学发射技术可以有效降低膛内压力波。进一步分析输入电能、放电时序、发射药弧厚、装填密度等参数变化对膛内压力波的影响。研究表明:同步放电的条件下,电能比不大于0.042时,压力波峰值变化很小;电能比大于0.042时,压力波峰值随着电能比的增加迅速增大;首个负波幅值随着电能比线性递增,但受电能比影响小于压力波峰值;采用时序放电时,在控制压力波的前提下,电能比与放电电流的脉宽呈正比;在较高电能比下,压力波峰值与放电电流的脉宽呈反比;随着发射药装填密度的增加,膛内压力波增大;但在控制压力波的前提下,可输入的电能比无明显变化,首个负波幅值随着电能比的变化趋势不变;弧厚的变化对压力波的影响可忽略不计。(本文来源于《兵工学报》期刊2016年09期)

黄慧,胡向南,马铁华,文治国[4](2014)在《电热化学炮膛压测试系统的电磁兼容设计》一文中研究指出由于电热化学炮发射时存在强电磁干扰和地电位浮动,膛压测试系统的测试准确性和仪器的安全性均受到了严重的影响。针对这一问题,根据恶劣条件下的动态测试理论,利用PCB的电磁兼容技术,不同材料多层组合的屏蔽技术,接地技术,滤波技术以及光电隔离技术,完成了基于电热化学炮膛压测试系统的电磁兼容设计。并通过试验验证了这种设计能有效解决电磁干扰问题,确保获得可靠的膛压数据,对分析电热化学炮结构的合理性,炮架的强度和刚度设计等有重要意义。(本文来源于《传感技术学报》期刊2014年09期)

张玉成,严文荣,张江波,李强[5](2013)在《用于电热化学炮的放电毛细管烧蚀模型研究》一文中研究指出为研究毛细管的烧蚀质量参数进而指导点火系统设计,对电热化学发射中等离子体点火用聚乙烯放电毛细管的烧蚀过程进行了理论研究。用电弧等离子体磁流体动力学仿真模型中的烧蚀焓方法,计算了一个典型放电周期过程中烧蚀率的时间分布。辐射能的计算分别采用灰体辐射模型与净辐射系数模型,对烧蚀过程的影响进行了对比分析。结果表明,等离子体的温度对管壁的烧蚀率有较大影响;在相同输入参数计算条件下,两种模型计算结果存在较大差异;灰体辐射模型理论计算结果与实验值接近。净辐射系数法适用于大管径放电情况,在小管径情况下则会低估烧蚀结果。(本文来源于《火炸药学报》期刊2013年04期)

石垒[6](2012)在《电热化学炮膛压测试技术研究》一文中研究指出准确可靠的电热化学炮膛内动态压力参数(以下简称膛压)对于研究等离子体点火、增强作用和装药结构的合理性,炮弹外弹道初速的预测,以及炮架的强度和刚度设计等都是十分重要的依据。电热化学炮发射试验时存在高压脉冲、大电流放电产生的多种强电磁干扰源,这些干扰信号以电场、磁场、电磁场形式通过传导耦合、辐射耦合方式进入测压回路,对高瞬态膛压数据的准确性产生严重影响。同时炮体的地电位浮动问题,甚至危害测试设备和实验人员的安全。在电磁环境因子作用下,提高测试系统的安全性、可靠性和精确度显得尤为重要。在分析电热化学炮发射过程中各种电磁干扰源及其特性的基础上,提出了采用存储测试和光纤通信技术相结合的电热化学炮膛压测试技术,设计了现场存储与远程在线一体化测试系统。采用PCB电磁兼容设计、不同材料多层组合的屏蔽技术、接地和滤波技术、光电隔离技术对测试系统进行了电磁兼容设计,并对测试系统的电磁屏蔽效能进行了详细的分析与计算。设计了基于CMI光纤通信的编码、解码方式,解决了直流基线漂移的问题,避免了接收机的误触发,并通过收发一体光模块和数字光纤实现了数据的实时传输和双工通信。文中详细论述了现场存储子系统与远程在线子系统的硬件与软件设计过程及测试系统的校准方法,对测试结果的不确定度进行了定量分析。靶场实测结果表明现场存储与远程在线一体化测试系统具有抗干扰能力强、安全性高、可靠性高、精度高、实时传输及双工通信等特点,为电热化学炮内弹道特性的研究提供了测试手段。该测试技术可以拓展应用到各种电磁环境下的瞬态参数的测试场合,并且在现代化电子靶场、军事试验等方面有广阔的应用前景和推广价值。(本文来源于《中北大学》期刊2012-04-28)

朱艳明[7](2012)在《电热化学炮内弹道过程无网格法数值模拟》一文中研究指出电热化学炮(ETCG)内弹道过程异常复杂,涉及两相流动力学、传热学、燃烧学、化学动力学、湍流力学、爆轰学等诸多学科,其中还存在多种物理强间断问题,如爆轰波、激波火焰波以及传火孔高速射流等,又由于装药结构和初始装填条件的原因造成药筒间的间隙及弹后自由空间等不连续问题从而形成空间上强间断面。这些物理间断和空间间断给传统的基于网格的数值模拟方法的应用带来了很大的困难。而无网格法最大的优点在于它不需要在问题域中划分网格,这就摆脱了不连续性对问题的束缚(如网格的重构等),保证了求解精度。光滑粒子流体动力学(SPH)数值模拟方法是一种无网格粒子法,它在流体力学和固体力学领域都有广泛的应用,比如在弹性流、磁流体力学、多相流动和金属成型模拟等方面。SPH方法的另外一个重要应用是模拟高能炸药燃烧爆炸现象,是瞬态物理领域新的重要的一种数值模拟方法。本文用SPH方法对固体化学工质电热化学炮的内弹道过程进行数值模拟,这是一个二维轴对称气-固两相流瞬态物理过程。在结合流体力学基本方程组与电热化学炮内弹道基本假设的基础上,用Fortran语言编写了内弹道过程SPH计算程序,对内弹道的一些重要参数,温度、压力和空隙率等随时间、空间的变化进行了模拟分析。计算结果表明,用SPH法编写的内弹道计算程序可行,其结果与实验数据基本吻合。(本文来源于《南京理工大学》期刊2012-01-01)

张明安,狄加伟,李媛,李兵[8](2011)在《电热化学炮技术在主动防护技术上的应用》一文中研究指出主动防护技术是增强坦克及轻型装甲车辆抵御各种来袭弹药能力,提升坦克及轻型装甲车辆战场生存或留存能力,进而确保坦克及轻型装甲完成战斗任务的重要手段。主动防护技术通常分为硬防护和软防护,其中硬防护能够对付各种来袭弹药,而软防护适用于带制导弹药。本文重点分析主动防护技术现状和各种来袭弹药参数,并从电热化学炮技术优势出发,分析其在主动防护技术上应用的可行性。(本文来源于《2011中国电工技术学会学术年会论文集》期刊2011-09-01)

李兵,张明安,狄加伟,魏建国,李媛[9](2010)在《电热化学炮内弹道参数敏感性研究》一文中研究指出装填密度作为火炮内弹道起始参量之一,对火炮内弹道性能具有重要影响。采用电热化学炮技术提高火炮炮口动能,一般有两种主要方法:其一是在常规火炮装药基础上,利用等离子体发生器为载体,在火炮内弹道过程中,依靠增加电能的办法来实现;其二是充分利用等离子体发生器作为点传火系统的优势和特点,依靠新型装药技术较大幅度提高装填密度,进而实现提高炮口动能。采用前者技术途径,将带来较大的初始电能需求问题;采用后者,尽管可以避免前者问题,但随着发射药装填密度的提高,将打破业已建立的常规火炮内弹道性能变化规律。此外,电能的介入与等离子体点火取代常规点火,也将对火炮内弹道性能带来重要影响。因此,研究和分析高装填密度装药条件下的内弹道性能敏感性,对于深入研究电热化学炮内弹道特性,具有重要意义。(本文来源于《电气技术》期刊2010年S1期)

林庆华,栗保明[10](2008)在《电热化学炮内弹道过程的势平衡分析》一文中研究指出通过对电能作火药当量化假设,将势平衡理论用于电热化学炮的内弹道分析。根据常规和电热化学发射的试验结果,初步探讨了势平衡理论在电热化学炮内弹道数据分析中的应用。该方法可以用于确定弹丸运动的阻力系数,确定实际火药力和电能利用系数,评价脉冲放电的作用效能。根据势平衡点参数的变化,可以检测膛内火药燃烧是否有异常现象。(本文来源于《兵工学报》期刊2008年04期)

电热化学炮论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文基于密闭爆发器实验和电热化学发射实验,研究了等离子体增强燃烧效应,并建立了电热化学发射多维多相流内弹道模型。通过内弹道模型模拟分析了发射过程中膛内参数的变化。本文进行了如下实验与理论研究:建立了考虑气相回流影响的中心杆式等离子体发生器瞬态时变模型。通过分析数值模拟所得的电流、电阻与实验所测值的均方差,验证了模型的精确性。由上述模型计算得到发生器工作过程中等离子体温度、速度、密度和压力。由计算所得等离子体参数可知:电爆炸后,等离子体速度为正,等离子体流入膛内;随着膛内压力的增加,出现膛内气相回流的现象。回流入发生器的气相与等离子体混合,使得等离子体温度下降,等离子体密度增加,发生器等效电阻上升。对Woodley提出的等离子体作用下发射药燃速公式做了进一步改进,引入燃气压力变化速率的影响,提出了等离子体作用下固体发射药瞬态燃速公式。通过密闭爆发器实验研究等离子体对4/7高发射药的增强燃烧效应。实验中分别采用常规点火和等离子体点火,等离子体点火时改变输入发生器电功率和发生器与发射药间距,通过分析密闭爆发器实验中压力变化速率来研究等离子体的增强燃烧效应。发射药放置在同一位置时,发生器放电期间,压力变化速率与电功率成正比;放电结束后,压力变化速率值仍高于常规点火时。因此,在发生器放电期间和发生器放电结束后,等离子体对4/7高发射药均存在增强燃烧效应。缩短发生器与发射药距离和提高发生器的电功率均能提高压力变化速率,提升等离子体增强燃烧效果。建立了密闭爆发器燃烧模型,对密闭爆发器实验进行数值模拟研究,模型中分别采用Woodley的燃速公式和瞬态燃速公式。由实验数据拟合得4/7高发射药的电功率增强因子为0.005MW-1。分析计算所得压力均方差可知,采用瞬态燃速公式的计算结果受电功率变化、发生器与发射药间距变化的影响更小,计算准确度更高。通过30mm电热化学发射实验和数值模拟研究了发射过程中等离子体增强燃烧效应。在采用中心杆式等离子体发生器的电热化学发射实验中,改变放电参数和装药量,分析初始参数变化对发生器电参数和内弹道参数的影响。同步放电时,随着输入发生器能量的增加,峰值压力和弹丸初速均增加;增加时序放电模块,可在控制峰值压力的条件下,提高弹丸初速;改变装药量对发生器工作状态影响很小;受膛内气固相的影响,中心杆式等离子体发生器电压的稳定性低于底喷式等离子体发生器;随着装药量增加,峰值压力不断增加,而弹丸初速的增加效果逐渐降低。分析电热化学发射中压力变化速率曲线时,忽略初始电磁干扰的影响。在压力上升阶段,压力变化速率曲线存在两个尖峰。首个尖峰主要受发生器电功率的影响,峰值随着电功率的增加而增大;第二个尖峰主要受发射药燃烧情况的影响,在同一电参数下,峰值随着装药量的增加而增大。建立电热化学发射集总参数模型来模拟30mm电热化学发射实验。模型中分别采用Woodley的燃速公式和瞬态燃速公式。对比计算所得压力的均方差和弹丸初速的相对误差可知,采用瞬态燃速公式的计算结果更贴近等离子体作用下发射药的实际燃烧过程。根据电热化学发射内弹道模型,开发了两维固体发射药电热化学发射内弹道程序(2D-IB-SPETCG)。该程序可用于模拟采用底喷式和中心杆式等离子体发生器的电热化学发射过程。通过与实验对比,验证程序的模拟准确度。通过2D-IB-SPETCG模拟等离子体点火过程,分析采用底喷式和中心杆式等离子体发生器对膛内参数的影响。根据数值模拟结果,采用电能比和放电时序来分析电参数(输入电能、放电时序)和装药参数(装填密度、发射药弧厚)对膛内压力波的影响。得到控制膛内压力波峰值条件下,不同放电时序对应的可输入电能比:采用底喷式等离子体发生器时,同步放电条件下,可输入电能比在0.042内,时序放电条件下,可输入电能比与放电电流的底宽成正比,压力波首个负波幅值随着输入电能比的增加而提高,随着电流底宽的增加而降低;采用中心杆式等离子体发生器时,同步放电条件下,可输入电能比在0.11内,输入电能比的变化对首个负波幅值无明显影响,时序放电条件下,可输入电能比与放电电流的底宽成正比,压力波首个负波幅值随着输入电能比的增加而降低;在30mm电热化学炮中,发射药弧厚变化对压力波的影响可忽略不计。通过实验和仿真研究了电热化学发射内弹道过程,为等离子体增强发射药燃烧效应提供了实验和理论依据,研究成果对电热化学炮的设计与优化具有重要的参考价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电热化学炮论文参考文献

[1].马秋生,李海元,管军,栗保明.电热化学炮等离子体增强作用数值模拟[J].兵器装备工程学报.2018

[2].倪琰杰.电热化学炮电增强燃烧理论及实验研究[D].南京理工大学.2018

[3].倪琰杰,程年恺,金涌,杨春霞,李海元.30mm电热化学炮膛内压力波数值模拟研究[J].兵工学报.2016

[4].黄慧,胡向南,马铁华,文治国.电热化学炮膛压测试系统的电磁兼容设计[J].传感技术学报.2014

[5].张玉成,严文荣,张江波,李强.用于电热化学炮的放电毛细管烧蚀模型研究[J].火炸药学报.2013

[6].石垒.电热化学炮膛压测试技术研究[D].中北大学.2012

[7].朱艳明.电热化学炮内弹道过程无网格法数值模拟[D].南京理工大学.2012

[8].张明安,狄加伟,李媛,李兵.电热化学炮技术在主动防护技术上的应用[C].2011中国电工技术学会学术年会论文集.2011

[9].李兵,张明安,狄加伟,魏建国,李媛.电热化学炮内弹道参数敏感性研究[J].电气技术.2010

[10].林庆华,栗保明.电热化学炮内弹道过程的势平衡分析[J].兵工学报.2008

论文知识图

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