再生式液体炮内弹道优化设计及数值模拟

发布时间：2022-01-09 05:48

　　目前,世界各国的军事专家都在研究一些新概念火炮,根据现在的工业基础和技术储备,液体发射药火炮是当前技术比较成熟,离工程应用最近的一种新概念火炮。本文基于提高弹丸炮口初速的技术思路,对再生式液体炮内弹道进行了优化设计与数值模拟。主要工作如下：1)再生式液体发射药火炮内弹道改进型零维模型以RLPG为工程背景,建立再生式液体炮内弹道改进型零维模型,分别讨论了4种液滴燃烧模型。2)再生式液体发射药火炮内弹道优化设计模型通过对优化设计的理论研究,结合再生式液体发射药火炮的特点,建立了两种优化设计模型,即：再生式液体炮内弹道的遗传算法模型和模拟退火算法模型。3)再生式液体发射药火炮内弹道改进型零维模型的数值模拟根据改进型零维模型编制程序,进行数值求解,并与前人的实验结果进行比较,结果显示,数值模拟结果与实验结果吻合较好。4)再生式液体发射药火炮内弹道优化设计仿真软件根据优化设计模型,开发了再生式液体炮内弹道优化软件,通过调试各个参数,获得了较好的优化结果。 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本课题主要工作
2 再生式液体发射药火炮经典内弹道模型研究
    2.1 引言
    2.2 再生式液体炮内弹道基本模型
        2.2.1 RLPG内弹道过程描述
        2.2.2 物理模型
        2.2.3 数学模型
    2.3 定直径液滴燃烧模型
        2.3.1 数学模型
        2.3.2 RLPG内弹道过程方程组
        2.3.3 数值模拟结果
    2.4 变直径液滴燃烧模型
        2.4.1 数学模型
        2.4.2 RLPG内弹道过程方程组
        2.4.3 数值模拟结果
    2.5 气动力雾化液滴燃烧模型
        2.5.1 数学模型
        2.5.2 RLPG内弹道过程方程组
        2.5.3 数值模拟结果
    2.6 液滴群直径正态分布的燃烧模型
        2.6.1 数学模型
        2.6.2 RLPG内弹道过程方程组
        2.6.3 数值模拟结果
    2.7 四种模型数值模拟结果对比分析
    2.8 本章小结
3 RLPG内弹道模型遗传算法优化设计
    3.1 遗传算法简介
    3.2 遗传算法基本过程
        3.2.1 遗传编码
        3.2.2 遗传选择
        3.2.3 遗传交叉
        3.2.4 遗传变异
    3.3 遗传算法优化结果分析
        3.3.1 遗传算法基本流程
        3.3.2 定直径液滴燃烧模型
        3.3.3 变直径液滴燃烧模型
        3.3.4 气动力雾化液滴燃烧模型
    3.4 本章小结
4 RLPG内弹道模型模拟退火算法优化设计
    4.1 模拟退火算法简介
    4.2 模拟退火算法模型
    4.3 RLPG内弹道模型模拟退火算法的优化设计及结果分析
        4.3.1 定直径液滴燃烧模型
        4.3.2 变直径液滴燃烧模型
        4.3.3 气动力雾化液滴燃烧模型
    4.4 模拟退火算法与遗传算法优化结果对比分析
    4.5 本章小结
5 内弹道优化软件设计
    5.1 引言
    5.2 软件设计要求及实现功能
    5.3 软件界面设计
    5.4 计算结果的输出与处理
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 工作总结及主要结论
    6.2 问题与展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]再生式液体发射药火炮燃烧室内两相流模型[J]. 刘宁,张相炎.  南京理工大学学报(自然科学版). 2010(03)
[2]改进型实数编码遗传算法在内弹道优化中的应用[J]. 李克婧,张小兵.  弹道学报. 2009(03)
[3]混合编码遗传算法在测试数据生成中的应用[J]. 李喜艳,张文宁,周清雷.  郑州大学学报(理学版). 2009(03)
[4]再生式液体发射药火炮燃烧室压力振荡数值仿真[J]. 刘宁,张相炎.  系统仿真学报. 2009(11)
[5]再生式液体发射药火炮喷雾燃烧理论及数值仿真[J]. 刘宁,张相炎.  工程力学. 2009(03)
[6]RLPG高压瞬态多相反应流动计算模型与方法[J]. 刘宁,张相炎.  火炮发射与控制学报. 2008(02)
[7]高速环形射流破碎雾化特性及动态喷雾模拟[J]. 刘宁,张相炎.  弹道学报. 2008(01)
[8]再生式液体发射药火炮贮液室激波模型[J]. 王亮宽,张相炎,刘宁.  兵工学报. 2007(08)
[9]多目标进化算法研究进展[J]. 郑向伟,刘弘.  计算机科学. 2007(07)
[10]RLPG燃烧室气体动态特性研究及应用[J]. 王亮宽,张相炎,刘宁.  弹道学报. 2007(01)



本文编号：3578086