火药颗粒激光点火过程的理论分析与数值模拟
发布时间：2022-01-24 12:47
为满足高性能武器对安全性、可靠性的要求,激光点火系统得到了广泛发展,本文以激光点火为背景,对不同形状火药颗粒的激光点火过程进行了数值模拟,具体内容如下：a)建立一维球形非傅里叶热传导模型,采用Dufort-Frankel差分格式对一维模型进行数值计算并分析颗粒半径、活化能、脉冲宽度、频率因子以及导热系数对点火过程的影响；b)建立二维柱形非傅里叶热传导模型,采用Dufort-Frankel差分格式对二维模型进行数值计算,得出火药颗粒内部温度场的分布,并分析颗粒尺寸、吸收层厚度、激光能量对点火过程产生的影响；c)建立三维多孔火药强瞬态非傅里叶热传导模型,对不规则计算区域用非结构网格进行划分,采用有限体积法对三维非稳态热传导方程进行离散,并编程计算与离散方程相关的几何参数,将其与有限体积法程序相耦合对三维激光点火过程进行数值模拟；d)考虑火药颗粒的相变,建立激光点火的熔化模型,并分析熔化现象对点火过程造成的影响,为进一步认识激光点火机理提供了一定的理论依据。
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
圆柱形火药颗粒示意图
d)火药颗粒内部温度分布在激光点火过程中，火药颗粒在瞬间被点燃，但是为了与实际情况尽可能相似，这里假设激光能量沿火药颗粒轴向方向线性衰减，并且到一定程度衰减为零。图3.9表示的是激光能量为lJ，脉宽为lms时，火药颗粒在100娜时刻所对应的内部温度场，可以看出，激光能量沿着吸收层厚度被吸收，而且靠近激光的z=0的火药端面
图4.11端面处非结构网格图网格划分完以后，要将得到的数据信息输出，GAMBIT中使用不同的求解的文件类型也不同，有*.MSH，*.NEU，*.CDB，*.GRD，*.FDNEUT，本章主*.MSH，*.NEU两个文件中的数据信息。其中*.NEU存储着网格文件的数据、件数据，对于点、线、面都自动生成各自的标号，下面具体说明一下*.NEU文分代表的意义[93]。Neutralfile文件由多个小节组成，每个小节都以标题记录开始，标题记录主该小节的主要作用，并且以“ENDOFSECTION”结尾。a)控制信息:相当于摘要信息、，包括所用软件的名称、版本、使用时间等CONTROLINFO2.3.16*GAMBITNEUTRALFILEfaultid258oROGRAM:Ga刀lbitVERSION:2.3.16M盯2011
【参考文献】：
期刊论文
[1]CFD非结构化网格格心格式数据高质量体绘制方法[J]. 马千里,李思昆,白晓征,程志全,徐华勋. 计算机学报. 2011(03)
[2]发射药等离子体点火与常规点火性能的比较[J]. 薛奡炜,肖正刚,应三九,徐复铭. 弹道学报. 2009(03)
[3]掺杂对BNCP半导体激光起爆感度的影响[J]. 陈利魁,盛涤伦,杨斌,朱雅红,王燕兰. 含能材料. 2009(02)
[4]美国国家点火装置2008年进展回顾[J]. 滕晓丽. 激光与光电子学进展. 2009(03)
[5]B/KNO3装药密度对激光点火延迟时间的影响[J]. 严楠,曾雅琴,魏继锋,杨藤,傅宏. 应用激光. 2009(01)
[6]Zr/KClO4激光点火延迟时间与装药密度的关系[J]. 严楠,曾雅琴,傅宏. 含能材料. 2008(05)
[7]激光点火与其他点火方式在火炮中的分析研究[J]. 王争论. 红外与激光工程. 2008(S3)
[8]激光发展现状与应用前景分析[J]. 高旸. 中国科技信息. 2007(19)
[9]激光点火技术综述[J]. 赵兴海,高杨,程永生. 激光技术. 2007(03)
[10]激光技术在航天航空推进系统中的应用[J]. 林惠祖. 激光杂志. 2007(02)
硕士论文
[1]非结构化网格生成技术研究及应用[D]. 董亮.江苏大学 2010
[2]非结构化网格上非稳态导热问题的求解与应用[D]. 商立英.南京理工大学 2006
[3]结构与非结构网格的生成、转化及应用[D]. 刘晶.南京理工大学 2006
[4]激光与含能材料相互作用机理研究[D]. 高东升.南京理工大学 2006
[5]激光与含能材料相互作用的实验研究和数值模拟[D]. 李雪飞.南京理工大学 2005
[6]激光与含能材料相互作用的机理和特性研究[D]. 舒浪平.南京理工大学 2005
[7]含能材料激光点火过程的模型建立及其数值计算[D]. 王震.南京理工大学 2004
本文编号：3606598
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
圆柱形火药颗粒示意图
d)火药颗粒内部温度分布在激光点火过程中，火药颗粒在瞬间被点燃，但是为了与实际情况尽可能相似，这里假设激光能量沿火药颗粒轴向方向线性衰减，并且到一定程度衰减为零。图3.9表示的是激光能量为lJ，脉宽为lms时，火药颗粒在100娜时刻所对应的内部温度场，可以看出，激光能量沿着吸收层厚度被吸收，而且靠近激光的z=0的火药端面
图4.11端面处非结构网格图网格划分完以后，要将得到的数据信息输出，GAMBIT中使用不同的求解的文件类型也不同，有*.MSH，*.NEU，*.CDB，*.GRD，*.FDNEUT，本章主*.MSH，*.NEU两个文件中的数据信息。其中*.NEU存储着网格文件的数据、件数据，对于点、线、面都自动生成各自的标号，下面具体说明一下*.NEU文分代表的意义[93]。Neutralfile文件由多个小节组成，每个小节都以标题记录开始，标题记录主该小节的主要作用，并且以“ENDOFSECTION”结尾。a)控制信息:相当于摘要信息、，包括所用软件的名称、版本、使用时间等CONTROLINFO2.3.16*GAMBITNEUTRALFILEfaultid258oROGRAM:Ga刀lbitVERSION:2.3.16M盯2011
【参考文献】：
期刊论文
[1]CFD非结构化网格格心格式数据高质量体绘制方法[J]. 马千里,李思昆,白晓征,程志全,徐华勋. 计算机学报. 2011(03)
[2]发射药等离子体点火与常规点火性能的比较[J]. 薛奡炜,肖正刚,应三九,徐复铭. 弹道学报. 2009(03)
[3]掺杂对BNCP半导体激光起爆感度的影响[J]. 陈利魁,盛涤伦,杨斌,朱雅红,王燕兰. 含能材料. 2009(02)
[4]美国国家点火装置2008年进展回顾[J]. 滕晓丽. 激光与光电子学进展. 2009(03)
[5]B/KNO3装药密度对激光点火延迟时间的影响[J]. 严楠,曾雅琴,魏继锋,杨藤,傅宏. 应用激光. 2009(01)
[6]Zr/KClO4激光点火延迟时间与装药密度的关系[J]. 严楠,曾雅琴,傅宏. 含能材料. 2008(05)
[7]激光点火与其他点火方式在火炮中的分析研究[J]. 王争论. 红外与激光工程. 2008(S3)
[8]激光发展现状与应用前景分析[J]. 高旸. 中国科技信息. 2007(19)
[9]激光点火技术综述[J]. 赵兴海,高杨,程永生. 激光技术. 2007(03)
[10]激光技术在航天航空推进系统中的应用[J]. 林惠祖. 激光杂志. 2007(02)
硕士论文
[1]非结构化网格生成技术研究及应用[D]. 董亮.江苏大学 2010
[2]非结构化网格上非稳态导热问题的求解与应用[D]. 商立英.南京理工大学 2006
[3]结构与非结构网格的生成、转化及应用[D]. 刘晶.南京理工大学 2006
[4]激光与含能材料相互作用机理研究[D]. 高东升.南京理工大学 2006
[5]激光与含能材料相互作用的实验研究和数值模拟[D]. 李雪飞.南京理工大学 2005
[6]激光与含能材料相互作用的机理和特性研究[D]. 舒浪平.南京理工大学 2005
[7]含能材料激光点火过程的模型建立及其数值计算[D]. 王震.南京理工大学 2004
本文编号：3606598
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