再生式液体炮压力振荡研究

压力振荡抑制技术是再生式液体发射药火炮 (RLPG )的关键技术之一 .在2 3mmRLPG试验装置上 ,研究了点火、喷雾质量对RLPG压力振荡强弱的影响 .观测到RLPG压力振荡的主要激励机制 ,是再生喷射系统的机械振动与燃烧不稳定性引起的压力波动及声腔振荡的耦合效应 .提出采用弹性减振、吸振以及改变燃烧室形状的方法来抑制压力振荡的幅值 .实验结果表明 。

液体发射药迫击炮内弹道燃烧稳定性

为研究液体发射药迫击炮内弹道特性,搭建60 mm液体发射药迫击炮瞬态测试系统,对其燃烧室压力变化与迫击炮弹初速进行测试。在试验基础上,基于非定常欧拉-拉格朗日模型和液体发射药蒸发-燃烧模型建立带燃烧反应的液体发射药迫击炮两相流计算模型,对内弹道过程中的反应流场进行模拟,分析复杂气相流场与液体发射药喷射燃烧间的耦合关系及压力振荡形成机理。结果表明:60 mm液体发射药迫击炮燃烧稳定性好,具有工程化潜力;数值模拟与试验结果吻合度较高,且可以复现压力振荡现象,计算模型具有合理性;液体发射药的喷射与燃烧均受燃烧室内气涡的影响;反射波引发的液体发射药集中燃烧使压力表现为一种振荡发展。

再生式液体发射药火炮燃烧室内两相流模型

为研究再生式液体发射药火炮(RLPG)内弹道过程,建立了RLPG燃烧室内的一维两相流数学模型,气相控制方程为非稳态欧拉方程组,液相控制方程用拉格朗日方程描述,方程组的源项反映了气液两相之间的耦合。分别采用二阶精度的MacCormack预估校正二步差分格式计算气相控制方程,求解析解的方法计算液相控制方程,PSI-Cell方法处理气液之间的耦合过程。通过数值仿真模拟了RLPG喷雾燃烧过程和压力振荡现象,建立了纵向二阶压力振荡振型,得到了主要物理参量的时空分布情况并讨论了主要结构参数对膛内过程的影响。仿真结果显示:由于身管入口的节流作用,使得燃烧室内的燃气压力和速度波动幅度都比身管内的要大;增大活塞差动面积比和喷孔面积都会引起膛压升高,压力振荡幅值增大。

再生式液体发射药火炮中雾化燃烧过程的模拟

再生式液体发射药火炮（ＲＬＰＧ）内弹道过程最为棘手的问题是对液体（ＬＰ）射流从贮液室喷注到燃烧室，射流破碎形成具有一定尺寸分布的液雾及液滴燃烧这一复杂过程如何进行数学描述。为此提出了一个再生式液体发射药火炮的内弹道改进模型，模型中考虑了膛内气流运动的拉格朗日问题。为此基础上，模拟了液体药雾化燃烧过程。对提出的几种雾化燃烧模型进行了比较，同时与Ｃｏｆｆｅｅ编码计算结果也进行了比较。

HAN基液体发射药液滴燃烧特性研究

研究LP1846单滴在1－35atm，（440～850） ℃ 环境下蒸发，分解和燃烧的特性。给出液滴从受热到燃尽全过程的时间序列照片。定量测试液滴燃烧的特性参数，实验结果表明，随着压力和温度的提高，液滴的着火延迟期、生存期缩短，微爆特征显著。最后定性分析了一些实验现象。

单元推进剂液滴在高温高压下的微爆现象观测

利用挂滴装置和高速摄影系统研究了单元推进剂LP184 6液滴在 0 2～ 4 0MPa、673～973K工况下的微爆特性。观察到液滴在不同环境压力和温度下的 3种微爆模式 ,即液滴在着火前的轻度破碎、液滴在燃烧时的部分破碎和全部爆碎 ,并给出了微爆过程的特征照片 ,定量测试了液滴微爆延迟期、微爆温度和微爆直径与环境压力、温度的关系。初步分析了液滴微爆机理 ,认为第一种微爆机理主要是水组分的过热 ,第二、三种微爆机理是液相化学反应。研究结果对控制LP184 6燃烧稳定性和指导液体发射药火炮内弹道设计均有参考价值。

液体炮中喷射结构对燃烧稳定性的影响

燃烧稳定性控制技术是再生式液体发射药火炮 (RLPG)的关键技术之一。报道在 2 3mmRLPG试验装置上 ,研究了外环喷射结构和内环喷射结构对燃烧稳定性的影响 ,分析了外环喷射结构对RLPG点火燃烧不一致的原因。提出在2 3mmRLPG装置中 ,通过采用液体阻尼控制内环式喷射活塞的运动 ,可有效抑制燃烧室和贮液室压力振荡的幅度 。

燃烧室边界形状对整装含能液体高压燃烧稳定性影响的实验研究

为了探索整装式液体炮中增强燃烧稳定性的控制方法,建立了高压燃烧推进实验系统,进行了圆柱型和阶梯渐扩型燃烧室边界下的燃烧推进实验,通过燃烧室动态压力测量结果,分析了边界形状对燃烧室压力振荡的影响。实验表明,采用阶梯渐扩型边界可减弱整装式含能液体的燃烧压力振荡,渐扩结构因子ΔD/L、渐扩级数对燃烧推进过程也有影响,设计合适的ΔD/L有利于减小压力振荡,提高燃烧稳定性。

37mmRLPG再生喷射燃烧过程的实验与模拟

该文介绍了针对直孔活塞式３７ｍｍＲＬＰＧ再生喷射燃烧过程进行实验测量和数值模拟研究所取得的结果及其分析。数值模拟中重点考虑了４种雾化和燃烧模型对模拟上述燃烧过程的适用性，它们是瞬态燃烧模型、单液滴模型、喷射雾化模型及雾化直径的燃烧室压力函数模型。发现瞬态燃烧模型和喷射雾化模型分别过高和过低地预测了着火后的压力升高率，压力函数模型预测的弹丸速度较小，而单液滴模型则既能较好地描述压力—时间历程。

两种含能液滴燃烧特性的比较

利用高速摄影和热电偶测温方法研究了ＨＹ９１１和ＯＴＴＯⅡ两种液滴在高温（７００～８５０℃）环境下着火、燃烧的特性，定量测试了液滴着火延迟期、生存期、着火温度和平均质量燃速。结果表明：在同样条件下，ＯＴＴＯⅡ液滴比ＨＹ９１１液滴易于着火。

整装式液体发射药火炮燃烧稳定性控制的研究进展

主要报道现阶段国外采用多级渐扩型药室结构和多药室组合结构的方法来控制整装式液体发射药火燃烧稳定性的理论与试验结果。为开展整装式液体发射药火炮工作机理研究提供有益参考。

再生式液体炮研究中异常燃烧的分析

该文根据国内外有关液体炮（ＬＰＧ）研究及笔者多年的实验研究中取得的异常燃烧现象的大量资料，将常见的异常燃烧现象归纳概括为２大类：回火和压缩点火；把在研究中发现的并称之为“爆燃”现象列为第３类异常燃烧现象，并进行了分析。在对正常发射过程与异常燃烧过程进行比较的基础上，深入分析了各种异常燃烧现象的特征、危害及产生的原因，并介绍了防止异常燃烧的各种技术途径。

RLPG 再生喷射燃烧过程的全模拟

利用建立的再生式液体药火炮（ＲＬＰＧ）中再生喷射燃烧过程的多维多相流数学模型，以３７ｍｍＲＬＰＧ为对象，对其再生喷射燃烧过程进行了全模拟，揭示了过程中各物理量的时空分布特征。结果表明：（１）整个液体喷射过程期间，燃烧室内存在连续的液注形态。液体药的燃烧主要发生在燃烧室和身管入口区域。（２）身管入口节流对燃气流速和压力的时空分布产生重要影响。身管中段的燃气流速和压力沿轴向成线性分布。（３）燃烧室和身管入口附近区域处于同一高温水平，相应区域的壁面热负荷较大。身管内燃气温度沿弹底方向逐渐降低。

再生式液体发射药火炮中内弹道参量时空分布的数值解析

利用建立的再生式液体发射药火炮两维多相流数位模型，以37mm液体发射药火炮为对象，对其内弹道参量的时空分布规律进行了数值解析，并与相关实验结果进行了比较分析。首次给出了再生式液体发射药火炮中液注扩展、气相速度、气相压力和气相温度的时空分布规律，深入揭示了内弹道过程的发展特征。

液体药再生喷射燃烧特性的实验研究

利用逆向式再生环形喷射装置，研究了高速喷射条件下液体的点火燃烧性能。实验研究发现：喷射条件下液体药的点火燃烧性能较整装式液体装药容易实现一致性，且燃速大幅度增加。同时研究了伴随再生喷射燃烧过程所出现的高频压力振荡，分析了高频压力振荡产生的原因。提出了液体药喷射条件下点火延迟度的概念，它可作为评价ＲＬＰＧ点火器工作性能的指标之一。利用喷射点火延迟度的概念，比较了液体药喷射点火延迟性能对于喷口面积、活塞质量、液体药粘度及液体药能量等参量变化的敏感性。

RLPG振荡燃烧简化模型及数值模拟

以再生式液体发射药火炮(RLPG)为工程背景,建立了RLPG振荡燃烧简化模型.假设液体发射药喷入燃烧室后形成一定比例的球形液滴和块状液面,且块状液面的燃烧具有一定的随机性.液滴与液面均按指数燃速规律释放能量.数值求解RLPG内弹道方程组,得到的p t曲线较好地模拟出23 mm RLPG燃烧室和贮液室的压力振荡现象.

再生式液体发射药火炮喷雾燃烧理论及数值仿真

为深入认识再生式液体发射药火炮(RLPG)喷雾燃烧过程和研究压力振荡现象,应用多维多相流模型描述RLPG膛内流动过程,用欧拉法描述气相流场,用拉格朗日方法描述液滴运动,液滴燃烧遵循压力指数燃烧规律。采用基于表面波破碎理论和线性稳定性分析的高速液体薄膜破碎模型描述RLPG环形射流的雾化过程。采用MacCormack差分格式求解气相控制方程,仿真结果与试验值吻合较好。结果表明:燃烧室存在高频燃烧不稳定现象,压力振荡主振型为径向二阶振型,弹丸运动主导了流场的形态。