曹永杰
- 作品数：20 被引量：30H指数：4
- 供职机构：西北机电工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目江苏省研究生培养创新工程项目更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术航空宇航科学技术化学工程一般工业技术更多>>
- 底排推进剂瞬态泄压燃烧失稳特性测试装置
- 本发明公开了一种底排推进剂瞬态泄压燃烧失稳特性测试装置，该装置的主燃烧室上装有透明观察窗、点火燃烧室、测温组件、泄压组件和压力传感器；点火燃烧室用于点燃待测药条，测温组件上密封安装微热电偶；当主燃烧室内的压力达到泄压组件...
- 余永刚曹永杰叶锐周彦煌刘东尧陆欣刘殿金张领科
- 文献传递
- 泄压前初始压力对底排装置内流场特性的影响
- 2013年
- 为研究底排弹出炮口时瞬态压力卸载对底排装置燃烧场的影响,针对底排模拟装置,建立了二维轴对称非稳态模型,采用CFD软件对该装置在不同压降速率下的内流场特性进行了数值计算,分析了泄压前燃烧室不同初始压力对底排燃烧室内压力、温度和密度分布特性的影响。结果表明:初始压力越高,泄压时燃烧室最大降压速率越大,燃烧室轴线上的压差也越大,底排药剂燃烧产生的高温燃气对燃烧室内温度分布的影响越强,排气孔出口处燃气质量流率越高。在降压过程后期,不同工况下燃烧室轴向的压力和速度差异减小,而径向的温度差异增大,密度差异减小。
- 曹永杰余永刚叶锐朱绪强
- 关键词：底排推进剂降压内流场
- 侧喷加能技术提高弹丸初速的方法研究
- 2010年
- 为了在最大膛压不变的条件下提高弹丸初速,设计了一种再生式液体药辅助药室结构,建立了考虑液滴燃烧过程的内弹道模型,以57mm高射炮为对象,进行了数值预测.结果表明,辅助药室位置、喷射面积、喷孔长度、喷射活塞差动比和质量等参数对内弹道性能有显著影响.通过这些参数的优化设计,可实现"压力平台"效应,大幅提高弹丸初速.
- 曹永杰余永刚潘玉竹
- 关键词：液体发射药辅助药室液滴燃烧内弹道
- AP/HTPB推进剂扩散火焰结构分析被引量：3
- 2013年
- 为研究AP/HTPB复合固体推进剂燃烧扩散火焰结构,建立了二维周期性三明治简化模型。结果表明,贝克莱数Pe和达姆科勒数Da对扩散火焰有较大影响。当给定有限Pe数时,对流输运速率与扩散速率在同一个量级,化学计量表面(SLS)与燃烧表面的交点并不在氧化剂与粘合剂的交界面处,而是偏向氧化剂侧;当考虑有限速率化学反应时,燃烧火焰仅占据SLS一部分,表明存在着部分预混的前沿火焰结构;当Da数较小时,化学反应速率较慢,氧化剂气体与粘合剂产物能较充分混合,在燃烧表面上方形成合并的前沿火焰结构,并产生较均匀的热释放分布;当Da数增大时,化学反应速率增强而扩散混合速率基本不变,火焰结构靠近燃烧表面,合并的前沿火焰结构逐渐分离,并形成狭长的扩散火焰带。
- 叶锐余永刚曹永杰
- 关键词：复合固体推进剂
- AP/HTPB底排推进剂高压燃烧实验及燃速的优化模型
- 2013年
- 为了研究AP/HTPB底排推进剂在火炮膛内高压工况下的燃烧特性,借助密闭爆发器进行了底排推进剂高压燃烧实验,获得了50～190MPa的指数燃速公式。为得到与实测压力最佳拟合的燃速公式,采用多岛遗传与序列二次规划组合寻优的方法对燃速系数和压力指数进行了优化设计。结果表明,用优化方法计算的压力值与实测值的吻合度优于常规方法,能更准确地反映底排推进剂AP/HTPB的高压燃速特性。
- 曹永杰余永刚叶锐姚远
- 关键词：物理化学APHTPB
- 膛内高温燃气对底排药剂点火过程影响的数值分析被引量：4
- 2010年
- 为研究底排药剂在火炮内弹道过程中的点火特性,根据膛内火药燃气高温高压的特点及底排药剂加热点火的主要热交换方式,建立了点火过程的物理模型。基于含能材料固相点火理论模型,仅考虑热对流和热辐射换热的边界条件,构建了点火过程的数学模型。弹底环境通过联立求解内弹道模型和膛内气体状态方程来确定。针对某155 mm火炮及所装备的底排弹,计算分析了底排药剂的点火过程及影响因素。数值计算结果表明:膛内弹底燃气温度随时间变化逐渐减小;着火点位于距底排药柱内表面约120μm厚的薄层内;点火延迟时间约为1.672 ms;点火延迟时间随火药燃气速度和辐射热通量的增大分别近似呈三阶多项式递减关系。
- 张领科周彦煌赵威曹永杰
- 关键词：内弹道底排药剂点火
- 喷射结构对充液圆管内气幕特性影响的数值分析被引量：4
- 2016年
- 为了研究火炮水下气幕式发射过程中喷射结构对气幕特性的影响,建立了多股燃气射流在充液圆管中扩展的三维非稳态数理模型,获得了多股燃气射流在充液圆管内气液两相组分、压力与速度分布规律。计算结果表明:多股燃气射流从喷孔喷出后,在液体中形成多个Taylor空腔,通过Taylor空腔与液体湍流掺混生成管内气幕。由于气液湍流掺混作用导致流场内压力出现波动,汇聚界面产生低速涡流区域。斜面喷孔直径由1.5mm增大至2mm,斜面射流回流作用增强,导致由斜面射流与侧壁射流汇聚而成的侧面射流轴向扩张能力提升,气幕整体排水性能增强,8ms时气幕上方液体运动速度由8.26m·s-1增大至9.4m·s-1。
- 周良梁余永刚曹永杰
- 关键词：水下发射气液两相流
- AP/HTPB复合推进剂微观燃烧数值分析
- 为了研究航天用AP/HTPB复合推进剂微观燃烧特性,建立了AP/HTPB二维三明治结构稳态燃烧模型,获得了AP/HTPB推进剂微观燃烧场各物理量的分布特性.结果表明,随着环境压力升高,燃烧火焰由预混结构逐渐发展为扩散结构...
- 曹永杰余永刚叶锐
- 关键词：复合推进剂
- 文献传递
- 一种带中心孔的密实随行装药内弹道数值计算及分析
- 2022年
- 目的 推进密实随行装药技术工程化应用的进程,提出一种带中心孔的密实随行装药结构方案。方法针对该方案建立相应的内弹道模型,计算得到不同装药量、不同点火延迟时间条件下随行装药内弹道性能的变化情况。结果 受燃尽性约束,端面燃烧型随行装药药柱设计高度有限,内弹道性能提升较小。在随行药柱燃速不变的条件下,带中心孔的随行装药可有效提高随行装药量,从而显著提高内弹道性能。结论 带中心孔的随行装药的点火延迟时间控制精度应为0.01 ms级,对缓燃包覆层设计、加工精度提出了较高要求。
- 曹永杰豆松松赵娜胡杰李志飞章旺
- 关键词：火炮随行装药点火延迟内弹道
- 含能气体射流与液体相互作用的实验研究
- 2010年
- 为了研究整装式液体发射药的燃烧稳定性的控制方法,设计了点火喷射模拟装置及4种多级渐扩型观察室,利用数字高速摄像系统,观察含能气体射流在液体模拟工质中的扩展过程,并对实验中出现的喷孔壅塞现象进行了分析.结果表明:射流在渐扩型结构中扩展稳定,喷射压力、喷孔直径和渐扩结构对射流扩展形态和气液掺混过程有显著影响,通过合理调整这些参数,可以实现对射流扩展过程的有效控制;喷孔壅塞时射流扩展形态非对称,影响气液掺混,不利于控制射流的稳定性.
- 曹永杰钟阳余永刚
