密实装药床内燃气射流对发射药药粒运动特性影响

摘要

以某105 mm大口径火炮的主装药床内球形发射药药粒为研究对象，深入研究金属中心传火管产生的燃气射流进入主装药床后球形发射药药粒的运动特性。搭建了简化过的密实装药床点传火试验平台，得到了试验工况下(燃气射流质量流量m=30 kg/s)药粒堆积床的终态药粒堆积形态。根据密实装药点传火试验平台建立了密实装药床的计算模型，分别使用EDEM软件和Fluent软件获取颗粒相与流体相信息，两者之间通过CFD-DEM耦合接口这一信息交换通道计算颗粒相与流体相的互相影响。为了研究燃气射流的质量流量对药粒运动特性的影响，选取了两个质量流量(m=25 kg/s, m=35 kg/s)，模拟计算得到了两个工况下终态药粒堆积形态及4个时刻(t=0.15,1,2,5 ms)的速度分布。与试验工况的模拟计算结果进行对比，终态药粒堆积形态发生了3种变化:堆积床空腔底部高度不同，前后两个坡状堆积高度顺序不同，水平堆积的起始点位置不同。对比4个时刻的速度分布，可以发现质量流量较低的工况药粒获得的速度更少，药粒堆积床形态的变化速度也更慢，从而影响了终态药粒堆积床形态。

关键词

离散单元法 / 点传火 / 质量流量 / 运动特性

基金资助

国家自然科学基金(52076111)