点火压力下药柱Ⅰ型裂纹扩展仿真研究

裂纹扩展特性是含缺陷发动机药柱结构完整性分析的前提。利用非固有内聚力模型,在有限元方法的基础上结合网格拓扑操作,发展了裂纹扩展仿真方法。以圆管发动机为例,研究了指数型点火压力作用下裂纹扩展的规律。研究结果表明,裂纹张开位移、裂尖横向位置在加载初期增速较大,加载末期增速较缓;随着压力因子绝对值、初始裂纹深度的增加,以及内表面均布裂纹数量的减少,裂纹张开位移会增大;压力因子绝对值越大,点火压力越大,裂纹也越容易提前扩展。初始裂纹深度的增加会在加载初期提前导致裂纹的扩展,在加载的后期,初始裂纹深度的增加反而会延迟裂纹扩展的时间。在加载的后期,尽管裂纹累计扩展次数一致,但裂纹数的增加会导致裂纹张开位移的减小,进而延迟裂纹扩展的时间。

硝酸铵的最小点火压力影响因素

在硝铵类炸药相关的生产、管理过程中,最小点火压力(MBP)已经成为重要的安全参数。工业炸药中硝酸铵常常与油相混合,为了研究混油硝酸铵在生产、储存及运输中的安全性,运用MBP值对其进行安全评估。使用热丝点火的方法探究温度及油含量对硝铵类炸药MBP值的影响。常温下对油含量为0~10%的11组样品进行测量,样品的MBP值从大于6 MPa,不断降低至1.59 MPa。并在20、75、100℃下分别对不同油含量的样品进行MBP值测量,油含量为4%、6%、8%、10%样品的MBP值分别从2.25、2.01、1.75、1.59 MPa降低至1.51、1.05、0.41、0.21 MPa。实验结果表明,常温下,混油硝酸铵样品的MBP值随油含量的升高而降低;控制样品的组分不变,得到样品在不同初始温度下的MBP值,则温度升高,混油硝酸铵的MBP值有明显的降低趋势。

火箭点火压力脉冲形成机理与影响因子分析

为深入研究火箭点火瞬时压力脉冲形成机理,以火箭在地下有限空间内发射为研究对象,采用一维线性波理论分析了压力脉冲的形成机理和影响因子,并对压力脉冲幅值进行了估算。同时,采用计算流体力学方法,建立了基于三维可压缩气体Navier-Stokes方程的火箭发射燃气流场模型,详细揭示了压力脉冲在地下井内的幅值分布和演化规律。仿真结果表明,发动机燃烧室建压速率越大,井内的压力脉冲峰值越大,峰值出现的时间越早;燃气流密度越大,压力脉冲峰值越小,峰值出现的时间越晚;井筒越深,压力脉冲幅值越大。一维线性波理论分析和计算流体力学方法结果的压力脉冲峰值与试验结果比较,相对误差均不大于14.2%,表明这两种方法均能有效预示火箭点火压力脉冲幅值和分布规律。

马勒公司推出点火压力更高的活塞

为了满足柴油机厂商对汽缸输出日益增加的需要,德国马勒活塞公司(Mahle)已经推出了一种能满足点火压力更高的新型柴油机和对现有柴油机经过改装后也能用的活塞.

小型固体火箭发动机的点火与初始压力峰

本文主要研究小型固体火箭发动机高温初始压力峰形成的原因,提出了预估点火压力峰的具体方法,讨论了消除或降低高温初始压力峰的具体措施,这些研究对进一步改进固体火箭发动机的设计和提高发动机的综合性能有一定的实用价值。

提高点火管点火性能的一种方法

根据大口径火炮金属中心点火管设计要求 ,提出了一种改善点火稳定性的方法———将黑火药压实成饼状 ,装填入金属中心点火管中 ,通过改变药饼的几何形状、压药密度来调节点火压力 ,以匹配不同的发射装药结构。

点火药点火性能的研究

研究了 3种点火药的燃烧性能及它们对气体发生剂的点火能力。试验表明 ,黑火药的比容较大 ,但燃烧热较小 ,而B点火药的燃烧热很大 ,但比容较小 ,因此它们的点火压力不大。K1K点火药燃烧热较高且比容较大 ,即点火压力较高 ,它能迅速点燃NFA - 2气体发生剂 ,并提高这个气体发生剂的燃烧速度。

点火药量对发射药燃烧性能的影响

以硝化棉(NC)为点火药,装药密度为0.12 g/cm3,编号为1#、2#、3#、4#4种发射药为研究对象,采用密闭爆发器实验测试方法,研究点火压力的改变对发射药燃烧性能的影响。研究表明:随着点火压力的升高,发射药的点火延迟期和燃烧时间均缩短;点火压力越高,基于L-B曲线的燃烧渐增性也更好;4种发射药基于ψ-I/I'K曲线的燃烧渐增性强弱顺序为4#>1#>2#>3#。

不均匀喷注对火箭发动机点火过程的影响研究

高空点火瞬态过程是液氧/甲烷火箭发动机工作过程中流动非常复杂、燃烧很不稳定的阶段。为了验证喷注流量不均是否为导致点火压力峰升高的重要因素,采用瞬态仿真对该过程进行数值模拟。在无喷注不均的情况下,得到了推力室各特征截面的温度和压力分布的时序演化,以及推力室侧壁及喷注器面上给定测点的压力分布时序,揭示了高空点火过程中着火点的位置特征及压力波在喷注器面的振荡过程。接下来设置了喷注流量不均的多种工况,发现喷注流量不均不会改变推力室侧壁最大压力峰值,只是改变最大压力峰值位置,但却明显增强了压力波对喷注器面的冲击,尤其使以隔板为界的内圈喷嘴所受的平均最大压力峰值达到了推力室稳态压力的30倍,从而验证了喷注流量不均是引起点火烧蚀的一个重要因素。

不同点火时刻取值方式对CNG发动机燃烧循环变动特性的影响

首先讨论点火时刻对平均指示压力变动系数的影响,同时对比了采用固定点火时刻和采用平均指示压力变动系数最小值的点火时刻时,不同因素对CNG发动机燃烧循环变动特性的影响规律.结果表明,在其他工况参数与控制参数不变时,存在平均指示压力变动系数最小的点火时刻.采用固定点火时刻研究循环变动特性规律时,点火时刻取值的差异会导致CNG发动机燃烧循环变动特性规律的差异;采用平均指示压力变动系数最小值点火时刻时,燃烧循环变动特性规律具有唯一性.

某点火装置内燃烧性能超差研究

随着武器系统的快速发展,精确打击、智能化弹药技术得到了很大提升,点火装置在弹药系统内起着至关重要的作用。点火装置是一种特殊能源,具有能量质量比高、输入输出能量可控的特点,它的首发性决定了其必须具有较高的作用可靠性,产品作用过程产生的点火时间以及压力持续直接影响弹药整体作用效果,因此产品的设计及过程控制是保障产品质量的重要要素。以案例为切入点,对产品结构进行分析,建立故障树,对各底事件进行排查分析,并针对相关因素进行试验验证,解决了内燃烧性能超差的故障,提出了生产过程的控制参数,可为后续同类产品的研制及生产提供借鉴。

自然储存过程中点火具性能变化规律研究

目的研究点火具的点火压力随储存时间、地区的变化规律。方法对在正常储存条件下分别储存于北方和南方地区,储存年限分别为5,10,15,19年的某型点火具进行点火压力-时间关系试验。结果点火压力随时间的增加先上升后减小,北方地区的最大压力下降了0.4 MPa左右,南方地区的最大压力下降了0.3 MPa左右。在北方地区储存的点火具的最大压力时间要长于在南方地区储存的点火具最大压力时间。结论点火具在长时间储存和不同地区储存的参数会发生变化,但是参数的变化在允许的范围之内,地区的差异会对点火具的性能产生一定的影响,影响的主要因素之一是温度。

底排弹动态参数实时记录方案探讨

底部排气弹是性能优良的远程弹,就目前底排弹研制的实际增况来看,如何减小射弹散布已成为提高底排弹技术指标的关键问题之一。而底排药柱二次点火时间、点火压力及药室温度等参数是影响射弹散布的主要因素,在飞行环境中获取这些动态参数的实时记录数据,将对底排弹设计工作者深入研究如何减小散布、增大射程有着极为宝贵的实用价值。本文提出了在飞行环境中利用弹载存储测试技术获取底排弹动态参数的实时记录的测试方案。

新型射孔试油联作技术

新型射孔测试联作技术采用负压阀实现射孔-试油联作管柱在下井过程中自动灌液。利用负压开孔装置实现不带测试器情况下的环空加压点火完成负压射孔，采用电子压力计测试，缩短试油作业时间，降低整体试油费用。

高性能发动机活塞环的新进展

<正>目前,高速汽车柴油发动机平均有效压力已达到200磅/吋~2,实验用发动机甚至采用更高的压力。 显然,随着新发动机的出现,我们正在从材料的耐久性,和有效密封的精度方面进行工艺改进,以进一步提高发动机寿命。 生产活塞,活塞环,和汽缸套的配件制造厂深知这些问题的重要。已经而且还在进行大规模的研究,以满足高压缩,高点火压力发动机对另部件耐久性的要求。本文: 1、介绍两种新研制的、大功率活塞环涂层材料。 2、将它们的性能与现在使用的铬和钼涂层进行比较。 3、讨论以提高大功率柴油机耐久性为目的的摩擦付的新要求。 为改进活塞环涂层材料,首先来了解一下两种已采用的活塞环硬质涂层的性能。

消除液体火箭发动机高频不稳定燃烧工程措施的分析与改进

针对空间小推力姿控发动机存在的高频不稳定燃烧等问题,分析了液体火箭发动机产生高频不稳定燃烧的原因及其理论模型和各种抑制高频不稳定燃烧的工程措施,通过调整推进剂组合以及喷注器种类和结构,采用直孔壁式或矩形进口直槽式复谐声腔,对原有工程措施进行改进.理论计算表明改进方案拓宽了抑制频率带宽,提高了稳定裕度,使氧化剂集液腔容积略大于燃料集液腔容积,减少了点火压力峰出现的可能性,避免了点火压力峰引起的高频不稳定燃烧,抑制了一阶切向径向不稳定燃烧.

连续油管过油管射孔在渤海某井的应用

介绍了连续油管过油管射孔(CTCP)技术在渤海某井成功应用的情况。连续油管作业设备主要由驱动导向系统、防井喷系统、动力源、滚筒等组成。CTCP作业采用无枪身射孔枪,井口加压引爆;其技术关键是压力点火头与枪之间的可靠密封连接,引爆后的可靠传爆,点火头上端设置弱点接头,根据需要实施管柱安全保障和必要时弃枪的预案。作业结果表明,CTCP适合于大斜度井、水平井以及无井架井的射孔作业,全部作业过程不需要任何钻具,在施工期间可防止井喷,可实现负压射孔;在高压气井作业时其安全性高于过油管射孔和电缆射孔。这次CTCP作业为国内服务公司应用CTCP技术提供了参考。

渤海油田K井射孔枪断爆事故分析

射孔作业事故多种多样,射孔枪断爆是射孔作业中最常见同时也是最严重的作业事故之一。以渤海油田K井断爆事故为例,按照作业工序,对射孔枪管串逐一进行排查,筛选出潜在的问题点,通过模拟试验,对问题仪器的作业及故障状态进行还原,通过数据分析和事故状态的再现,得出了导致事故发生的根本原因。该试验方法可以根据断爆事故的不同表现,反推出操作工序和设备状态的潜在问题,以指导现场作业和设备管控,从源头避免事故发生,提高作业成功率。

连续油管过油管射孔在渤海的应用

本文介绍了一种采用连续油管输送射孔枪，从井口通过连续油管加压点火射孔的方法。这种作业方法尤其适用于大斜度井和水平井的射孔或补孔作业。