《实用两相流内弹道学》求取 ⇩

第一章 绪论1

1.1 内弹道及装药设计工作者面临的主要任务1

1.2 “两相流内弹道学”产生的条件、基本功能和应用前景1

1.3 内弹道问题的分类3

1.3.1 概述3

1.3.2 几种典型的装药结构3

1.3.3 几种典型的点火模型4

1.4 内弹道理论的发展5

1.4.1 经典内弹道理论的要点5

1.4.2 常规内弹道基本方程及定解条件6

1.4.3 内弹道理论发展的评述7

1.5 本书的宗旨10

第二章 瞳内两相流体动力学基础11

2.1 基本知识11

2.1.1 概述11

2.1.2 几个基本概念(规定)12

2.1.3 管内两相流流型分类15

2.2 两相流体动力学基本方程17

2.2.1 连续性方程的推导17

2.2.2 动量方程的推导21

2.2.3 能量方程的推导25

2.2.4 关于两相流基本方程组求解的讨论28

2.3 变截面管内一维两相流基本方程29

2.3.1 气体质量守恒29

2.3.2 固相连续方程30

2.3.3 气体动量平衡方程31

2.3.4 固相动量平衡方程31

2.3.5 气体能量平衡方程32

2.3.6 固相能量平衡方程33

2.3.7 关于两相流基本方程的争论34

2.4 气-固两相流中的相间作用力36

2.4.2 单一刚性球的粘性阻力及其阻力系数37

2.4.1 单一刚性球形颗粒的受力37

2.4.3 颗粒群阻力39

2.4.4 郭冠云推荐的颗粒群阻力系数40

2.4.5 我们的实验研究结果41

2.4.6 管状药相间阻力43

2.4.7 密实装药床中的相间阻力讨论43

2.5 两相临界流动45

2.5.1 缝隙流动的流量系数45

2.5.2 喷管临界流动及其流量系数47

2.5.3 小孔流量系数49

2.5.4 均质两相流临界流动51

2.5.5 分层流(两速度)临界流动53

2.5.6 气-固两相混合流通过小孔的流量系数实验研究55

2.6 两相流内弹道问题的边界条件59

2.6.1 均相流固定截面条件59

2.6.2 移动边界61

2.6.3 粒状发射药床中瞬态两相燃烧问题的边界条件65

2.6.4 两相区和纯气相区之间的交界面69

第三章 瞠内燃烧的条件与环境70

3.1 火药点火理论简介70

3.1.1 着火概念及着火判据71

3.1.2 热点火基本理论73

3.1.3 计算分析75

3.1.4 火药热物性参量及其对点火性能的影响79

3.1.5 底火射流特性测定81

3.1.6 黑火药燃烧实验研究现状83

3.2 装药点火装置的设计及点火管的理论模拟85

3.2.1 概述85

3.2.2 金属点火管内装药床点火燃烧模型及计算87

3.2.3 可燃点火管点火燃烧过程的数值预测94

3.2.4 点火装置的设计步骤103

3.3 弹丸挤进过程研究109

3.3.1 研究的目的、意义及方法109

3.3.2 一些实验结果110

3.3.3 弹丸受力分析112

3.3.4 准静态挤进模型113

3.3.5 动态挤进(刻槽)模型117

3.3.6 挤进模型的验证与应用120

3.3.7 弹性变形对弹带摩擦阻力和身管第二烧蚀峰值的影响124

3.4 特殊燃烧现象127

3.4.1 可燃药筒燃烧规律的实验研究127

3.4.2 火药撞击破裂规律及其对燃烧速度影响的实验研究128

3.5 弹前阻力问题134

3.5.1 某些火炮身管胀膛现象分析134

3.5.2 弹前激波阻力140

3.6 气体状态方程142

3.6.1 内弹道中通用的状态方程142

3.6.2 高压下的气体状态方程142

第四章 两相流内弹道数值方法简介144

4.1 偏微分方程的一些定义144

4.2 一阶拟线性双曲型方程组的特征线法150

4.2.1 拟线性双曲型方程组的正规形式150

4.2.2 特征线法154

4.2.3 指定步长的特征线法158

4.3 离散化方法159

4.3.1 解域的离散化159

4.3.2 基本方程的离散化161

4.4 对离散化方程进行稳定性分析的一些概念165

4.4.1 相容性165

4.4.2 稳定性166

4.4.3 收敛性167

4.4.4 耗散性167

4.5 差分方程的稳定性分析169

4.5.1 ε-图法169

4.5.2 傅里叶方法172

4.5.3 Courant条件183

4.6.1 人工粘性法184

4.6 人工粘性法和Shumann滤波法184

4.6.2 Shumann滤波法189

4.7 结论和问题190

第五章 准两相流内弹道理论的应用197

5.1 考虑弹后工质一维不定常运动的内弹道模型197

5.1.1 基本模型198

5.1.2 基本假设199

5.1.3 单一装药两相速度相同的方程(欧拉坐标和拉格朗日坐标)206

5.2 一维不定常运动内弹道问题应用实例Ⅰ--拉格朗日坐标下方程组的计算210

5.2.1 前期方程系210

5.2.2 在拉格朗日坐标下的基本方程组210

5.2.3 差分格式212

5.2.4 间断处理214

5.2.5 计算结果的检查215

5.2.6 初步计算结果216

5.3 一维不定常运动内弹道问题应用实例Ⅱ--欧拉坐标下方程组的计算224

5.3.1 基本方程组的数学处理224

5.3.2 差分格式226

5.3.3 边界点和边界点相邻点的计算229

5.3.4 间断处理231

5.4 一维不定常运动内弹道问题应用实例Ⅲ--海双30火炮身管传热、烧蚀及寿命的计算232

5.4.1 概述232

5.3.5 结论232

5.4.2 有热散失的气体动力学内弹道方程组234

5.4.3 火药气体对身管的传热分析237

5.4.4 身管热传导及连续射击时壁温的计算238

5.5 一维不定常运动内弹道问题应用实例Ⅳ--某滑膛炮轴向压力波的计算244

5.5.1 问题的提出244

5.5.2 计算结果247

5.6 一维不定常运动内弹道问题应用实例Ⅴ--空包弹发射榴弹的内弹道模型及计算247

5.6.1 问题的由来247

5.6.2 目前的研究状况248

5.6.3 物理模型的数学描述249

5.6.4 计算与实验结果比较250

5.6.5 结论251

第六章 气-固两相速度不等的内弹道问题252

6.1 混合装药两相流内弹道一般理论模型252

6.1.1 底部点火混合装药的物理模型252

6.1.2 基本假设253

6.1.3 基本方程253

6.1.4 基本方程的简化258

6.1.5 辅助方程(实验关系式)259

6.1.6 定解条件261

6.1.7 不同流动区域之间的连接条件262

6.1.8 几个需要说明的问题263

6.2 火炮膛内两相燃烧流体动力学模型的计算267

6.2.1 只有一种固相条件下的基本方程267

6.2.2 差分格式271

6.2.3 交界面的计算274

6.2.4 计算结果274

6.3 中心点火装药结构两相流内弹道模型及计算277

6.3.1 目的和意义277

6.3.2 基本内容及功能278

6.3.3 基本模型(方程)278

6.3.4 差分格式及计算顺序283

6.3.5 计算结果292

6.4 底部点火装药结构两相流内弹道模型及计算298

6.4.1 整体设想298

6.4.2 基本方程299

6.4.3 辅助方程300

6.4.4 右边界(弹底处)控制体方程组301

6.4.5 求解步骤305

6.4.6 计算分析及其与试验的比较305

6.5 密闭容器内压力波动问题308

6.5.1 问题的提出308

6.5.2 实验研究308

6.5.3 物理模型和数值模拟311

6.5.4 理论与实验的比较315

6.5.5 几点看法318

6.6 压力波、膛炸和装药的安全考核318

6.6.1 膛内波动及其与膛炸的关系319

6.6.2 压力波与弹药安全考核的关系321

6.6.3 确定装药安全考核的步骤322

6.7 密实装药中的燃烧转爆轰问题323

6.7.1 问题的提出323

6.7.2 基本概念及研究现状324

6.7.3 密实填充床模型及举例325

6.7.4 火箭推进剂裂缝中的火焰传播329