燃烧轻气炮氢氧燃烧特性详细反应动力学模拟

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2014.03.019

兵工学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (3): 415-420.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2014.03.019

燃烧轻气炮氢氧燃烧特性详细反应动力学模拟

邓飞，张相炎

(南京理工大学机械工程学院, 江苏南京210094)

收稿日期:2013-04-26 修回日期:2013-04-26 上线日期:2014-04-28
作者简介:邓飞(1988—)男博士研究生

Simulation of Hydrogen-Oxygen Combustion of Combustion Light Gas Gun Using Detailed Chemical Kinetics Model

DENG Fei， ZHANG Xiang-yan

(School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, Jiangsu, China)

Received:2013-04-26 Revised:2013-04-26 Online:2014-04-28

摘要/Abstract

摘要： 应用氢氧燃烧19步详细化学反应机理，建立了某燃烧轻气炮氢氧燃烧单区模型，数值模拟了氢氧混合气体燃烧发射弹丸的过程。模拟结果与文献［1］实验结果基本吻合，较好地模拟了某燃烧轻气炮氢氧燃烧热力学过程。在此基础上，对多种工况参数下的氢氧混合气体燃烧进行了系统仿真计算，分别讨论了初始温度、初始压力、稀释气体成分与比例对燃烧轻气炮氢氧燃烧特性以及内弹道性能的影响，分析了氢氧燃烧过程中各化学组分的变化。研究结果表明，氢氧混合气体初始温度、初始压力和稀释气体成分与比例对燃烧轻气炮内弹道性能有着显著影响。

关键词: 兵器科学与技术, 燃烧轻气炮, 氢氧燃烧特性, 单区模型, 详细反应动力学

Abstract: The hydrogen-oxygen combustion single-zone model of a combustion light gas gun is given based on the 19-step detailed chemical reaction mechanism of burning hydrogen-oxygen. The combustion process of hydrogen-oxygen mixed gas in projectile is simulated by this model. The numerical simulation results are in good agreement with the test results in Ref.［1］, and reflect the thermodynamic process of hydrogen-oxygen combustion in a combustion light gas gun. On this basis, the combustion processes of hydrogen-oxygen gases with different conditional parameters are also calculated. The influences of initial temperature, initial pressure, diluents composition and its ratio on the interior ballistic performance of combustion light gas gun and the changes of each chemical composition in hydrogen-oxygen combustion process are analyzed. The results show that initial temperature, initial pressure, diluents composition and its ratio significantly affect the interior ballistic performance of combustion light gas gun.

Key words: ordnance science and technology, combustion light gas gun, hydrogen-oxygen combustion characteristic, single-zone model, detailed chemical kinetics

中图分类号:

TJ302

邓飞，张相炎. 燃烧轻气炮氢氧燃烧特性详细反应动力学模拟[J]. 兵工学报, 2014, 35(3): 415-420.

DENG Fei， ZHANG Xiang-yan. Simulation of Hydrogen-Oxygen Combustion of Combustion Light Gas Gun Using Detailed Chemical Kinetics Model[J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(3): 415-420.

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Simulation of Hydrogen-Oxygen Combustion of Combustion Light Gas Gun Using Detailed Chemical Kinetics Model

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