جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "بالستیک داخلی" در نشریات گروه "مواد و متالورژی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «بالستیک داخلی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در کار تحقیقاتی حاضر یک کد صفر بعدی برای تحلیل بالستیک داخلی سلاح با پیشرانه دارای لایه تاخیری توسعه داده شده است. امروزه پیشرانه با لایه تاخیری به طور وسیعی در سلاح های کالیبر کوچک و متوسط به کار گرفته می شود. لایه تاخیری به صورت یک پوشش نازک در سطح پیشرانه تک پایه و یا دو پایه قرار دارد. هدف اصلی از به کارگیری این گونه پیشرانه ها در سلاح، افزایش سرعت دهانه با رعایت بیشینه فشار مجاز برای سلاح است. برای تحلیل بالستیک داخلی مدل ترمودینامیکی یا صفر بعدی مبتنی بر روابط نرم افزار بدر، توسعه داده شده است. به منظور صحه گذاری نتایج تحلیل، از نتایج تجربی و نتایج سایر کدهای معتبر مربوط به سلاح 20 میلیمتری و سلاح آزمایشگاهی 30 میلیمتری استفاده شده است. کد تهیه شده قادر به تحلیل احتراق پیشرانه های پیشران دو لایه با انواع هندسه مرسوم برای گرین است. در ادامه اثر نیروی خانکشی بر دقت نتایج حل وارسی شده و تاثیر لایه تاخیری بر عملکرد بالستیک داخلی سلاح بحث و بررسی شده است. نتایج نشان می دهد در صورت استفاده از پیشرانه با لایه تاخیری با افزایش چگالی بارگذاری می توان به سرعتهای دهانه بالاتر با حفظ بیشینه فشار مجاز رسید. در این مطالعه %5/9 افزایش سرعت دهانه برای شلیک مهمات M55A2 از سلاح 20 میلیمتری با استفاده از پیشرانه با لایه تاخیری نسبت به پیشرانه بدون عامل تاخیری حاصل شده است.
کلید واژگان: بالستیک داخلی, پیشرانه با لایه تاخیری, تحلیل صفربعدی, نرم افزار بدرIn the current research work, a zero-dimensional code for the internal ballistic of gun analysis has been developed with a deterrent layer propellant. Today, the driving of the deterrent layer is widely used in small and medium-caliber weapons. The deterrent layer is in the form of a thin coating on the surface of a single base or double base gun propellants. The main purpose of this type of propellants is to increase the muzzle velocity by observing the maximum allowable pressure for the weapon. It has been developed for internal ballistic analysis of the thermodynamic model or the next zero-based on Badr software relations. In order to validate the analysis results, experimental results and results of other valid codes related to 20 mm weapon and 30 mm laboratory weapons were used. The code is able to analyze the combustion of two-layers propellants with a variety of conventional geometries for a grain. The effect of the engraving force on the accuracy of the examined results and the impact of deterrent layer on internal ballistic of gun performance has been discussed. The results show that in case of using the deterrent layer with increasing the load density can be reach to higher muzzle velocities with maintaining maximum allowable pressure. The investigation on M55A2 ammunition demonstrated 9.5% increasing in muzzle velocity by using of deterred propellants rather than undeterred propellants.
Keywords: Internal Ballistic, Deterrent Coating for Gun Propellant, Zero-Dimensional Code, Badr Software -
در مرحله تحقیق و توسعه یک پیشرانه تفنگی به جای تست شلیک می توان از تست سریعتر، ارزان تر و ایمن تر محفظه بسته استفاده نمود. در کار تحقیقاتی حاضر یک برنامه کامپیوتری تحت عنوان BRCBADR به منظور استخراج ضرایب نرخ سوزش پیشرانه بر اساس داده های تست محفظه بسته توسعه داده شده است. تعیین دقیق مشخصه های ترموشیمیایی پیشرانه، دقت محاسبات بالستیک داخلی سلاح را فراهم می کند. بسته محاسباتی توسعه یافته مبتنی بر مدلسازی صفربعدی احتراق پیشرانه در یک محفظه بسته است که با تطبیق منحنی تیوری فشار-زمان با مقادیر اندازه گیری شده از تست محفظه بسته، ضرایب نرخ سوزش را تعیین می کند. برای این منظور از یک الگوریتم جستجوگر به روش شوتینگ استفاده شده است. همچنین نرم افزار حاضر قادر است مقادیر تجربی دو پارامتر نیروی ویژه و حجم مشترک را بر اساس معادله حالت نوبل-آبل تعیین کند. نتایج به دست آمده برای ضرایب نرخ سوزش تطابق بسیار خوبی با نتایج سایر کدهای معتبر دارد. استفاده از ضرایب نرخ سوزش به دست آمده از تحلیل حاضر در تحلیل بالستیک داخلی توپ 122 میلیمتری به پیش بینی دقیق سرعت دهانه با خطای کمتر از یک درصد انجامیده است. این تحقیق نشان داد با صرف نظر از اثر رشته ای شدن گرین استوانه ای هفت سوراخه طی سوزش، یک ایمپالس اضافی غیرواقعی به پرتابه اعمال می شود.
کلید واژگان: بالستیک داخلی, تست محفظه بسته, تحلیل صفربعدی, نرخ سوزش, اثر رشته ای شدنWhen dealing with research and development of the gun propellants, a less expensive, quicker and safer process of the closed vessel evaluation adopted can be used rather than the gun firing test. In the current research work, a computer program (BRCBADR) has been developed for in order to obtain the burning rate reduction coefficients from the closed vessel test data. Correct The correct determination of the thermo-chemical properties of the propellants provides accurate results of interior ballistics analysis. The BRCBADR code has been developed based on a zero dimensional model for evaluating pressure history of burning propellants in a the closed chamber. A new curve fitting method based on the shooting Shooting algorithm is used to calculate burning rate coefficients. In this program, the experimental values of impetus and co-volume have determined from the Noble-Able equation of state. The results of present code are in well agreed agreement with the results of other validated codes. Using of burning rate calculation method has resulted in accurate muzzle velocity prediction (less than one percent error) from 122 mm gun firing. The results of This this research showed that,exhibited the regardless of slivering effects during the burning of seven perforated cylindrical grains, while resulted tothe additional unreal impulse is applied to the projectile.
Keywords: Internal Ballistic, Closed Vessel Test, Zero-Dimensional Code, Burning Rate, Slivering Effect -
در این مقاله به شبیه سازی سه بعدی حرکت پرتابه با قطر 56/5 میلی متر در لوله با طول26/48 سانتیمتر پرداخته شده است. به منظور حل معادلات حاکم بر جریان گاز، از معادلات حالت گاز ایده آل و معادله حالت آبل-نوبل استفاده شد. برای ارزیابی برهم کنش پرتابه - سیال از معادلات شش درجه آزادی استفاده شد که به صورت کوپل شده با معادلات مومنتم، پیوستگی و انرژی حل شدند. به منظور کاهش زمان محاسباتی، موقعیت اولیه پرتابه 15 سانتیمتر جلوتر از ابتدای لوله درنظرگرفته شده و شرایط اولیه از نرم افزار Quickload به دست آمد و در نرم افزار فلوینت قرار داده شد. در آزمایش تجربی، با دو صفحه حساس به نور و سوزن چاشنی مجهز به الکتریسیته، اندازه گیری سرعت دهانه و زمان خروج پرتابه از لوله میسر شد. خطای سرعت دهانه پرتابه برابر38/6و 76/0درصد و زمان ماند پرتابه دارای خطای 1/1 و21/ 0 درصد به ترتیب برای گاز ایده آل و گاز آبل-نوبل بود. سرعت لحظه ای شبیه سازی شده پرتابه، با نتایج نرم افزار Quickload مقایسه شد و توافق خوبی به دست آمد. نتایج شبیه سازی شامل کانتورهای دما، سرعت ، فشار در داخل و خارج لوله، حین حرکت پرتابه می باشند. منحنی های دما -زمان، فشار-زمان، جا به جایی -زمان و سرعت-زمان پرتابه با معادلات حالت گاز ایده آل و گاز آبل نوبل گزارش شده و مقایسه شدند. همچنین، یکی دیگر از نتایج مهم شبیه سازی، محاسبه نیروی وارد بر قفل می باشدکه برابر 5431 نیوتن درمطالعه حاضر به دست آمد.
کلید واژگان: دینامیک مش, بالستیک میانی, بالستیک داخلی, گاز آبل- نوبل و نیروی قفلIn the current research, 3D simulation of the projectile movement with a diameter of 5.56 mm, has been considered in the barrel with 48.26 cm length. The ideal gas and Abel-Nobel equations of state have been used to solve the gas phase equations. 6DOF solver has been applied to evaluate the projectile- fluid interaction and solved in the coupled manner with continuity, momentum, and energy equations. To reduce the computational time, the projectile initial position was considered 15cm farther from the breech and initial conditions have been obtained from Quickload software and introduced into Fluent. In the experimental study, two light screens and an electrically insulated firing pin have been used to measure the muzzle velocity and projectile exiting time. The relative deviations of the ideal gas and Abel-Nobel equations of state were almost 6.38, 0.76 percent in muzzle velocity, and 1.1, 0.21 percent in residence time computations respectively. The simulated transient velocity of the projectile was also compared with Quickload software results and the close agreement was achieved. Simulation results include temperature, velocity, and pressure contours inside and outside of the barrel during the projectile movement. Temperature-time, pressure-time, displacement-time, and velocity-time curves of projectile were reported using ideal and Abel-Nobel gas equations of states and compared. Also, one of the important results of the simulation was the computation of force exerted on breech which was obtained 5341 N in the present study.
Keywords: Dynamic Mesh, Intermediate Ballistic, Internal Ballistic, Abel-Nobel Gas, Lock Force -
در این بررسی، ابتدا به معرفی مدل های مختلف تحلیل جریان درون موتور موشک سوخت جامد پرداخته می شود. سپس با توجه به اینکه برخی از این مدل ها قادر به پیش بینی اثرات پدیده های مهمی همچون سوزش فرسایشی و شتاب طولی نمی باشند، بنابراین برای احتساب این اثرات بر روی بالستیک داخلی، با استفاده از معادلات جریان عمومیت یافته، یک مدل شبه یک بعدی استخراج شده است. جریان شبه یک بعدی غیر لزج و تراکم ناپذیر همراه با اصطکاک، تزریق جرم، تغییر سطح مقطع جریان به عنوان معادلات حاکم در نظر گرفته می شود. سپس با فرض شبه دائمی بودن جریان، در نظر گرفتن میزان افت فشار و تغییرات قطر گلوگاه نازل و صرف نظر کردن از انتقال حرارت در دیواره ها، در هر لحظه از زمان از معادلات حاکم در طول موتور انتگرال گیری شده و مشخصات جریان درون موتور از جمله توزیع فشار، دما و عدد ماخ در طول موتور و همچنین مشخصات عملکردی موتور مانند فشار محفظه در طی فرآیند سوزش به صورت تابعی از زمان تعیین شده است. با توجه به اینکه اثر سوزش فرسایشی بر نرخ سوزش سوخت جامد در شرایط مختلف محیطی حائز اهمیت است، برای مقایسه نتایج بدست آمده از این مدل سازی با روش های تجربی، از مدل سادرهلم برای مدل سازی سوزش فرسایشی استفاده شده است.
کلید واژگان: موتور سوخت جامد, بالستیک داخلی, شبه یک بعدی, مدل سادرهلم, سوزش فرسایشی, فشار محفظهIn this study, different flow analysis models in solid rocket motor are presented. Amongst these models, some are not capable of predicting the effects of significant phenomena such as erosive burning and longitudinal acceleration. In order to consider these effects on the internal ballistic, a quasi-one-dimensional model was developed which employs generalized flow equations. A non-viscous and incompressible quasi-one-dimensional flow with friction, mass injection and flow crosssection variation were taken into account in the governing equations. Then, assuming quasi unsteady flow and considering pressure drop and variation of nozzle throat diameter, and also neglecting the heat transfer in the walls, the governing equations were integrated along the engine length at each time increment. Finally, the flow characteristics inside the engine including the distribution of pressure, temperature, and Mach number along the engine as well as functional characteristics of the engine such as chamber pressure during the burning process were determined as a function of time. Erosive burning effects on the burning rate are of great importance at various conditions. Therefore,, the results of the model were compared with the experimental data of Saderholm model
Keywords: Rocket Solid Propellant, Internal Ballistic, Quasi-One-Dimensional, Saderholm Model, Erosive Burning, Pressure Chamber -
در این بررسی اثرات شتاب چرخشی و طولی بر روی بالستیک داخلی موشک سوخت جامد مطالعه می گردد. در ابتدا جریان شبه یک بعدی به عنوان معادلات حاکم در نظر گرفته می شود. با فرض شبه دائمی بودن جریان و صرف نظر کردن از انتقال حرارت در دیواره ها، در هرلحظه از زمان از معادلات حاکم در طول موتور انتگرال گیری شده، سپس با استفاده از معادله نرخ سوزش در مدل گریتریکس تغییرات پارامتر های مختلف بالستیک داخلی در راستای طول موتور و در طی زمان سوزش تعیین شده اند. با بررسی نتایج به دست آمده مشاهده می شود که تنها زمانی افزایش شتاب پایه وجود دارد که شتاب چرخشی مقداری منفی باشد (جهت آن درون سوخت ) باشد. با اعمال شتاب چرخشی بر پیشرانه جامد نرخ سوزش سوخت افزایش و زمان سوزش کاهش می یابد. همچنین نشان داده شده است که افزایش شتاب چرخشی باعث افزایش فشار درون محفظه می شود و سرعت سوزش در حالت ایستا را می توان به عنوان مهم ترین فاکتور برای تاثیر شتاب بر روی سرعت سوزش به حساب آورد. این در حالی است که اثرات شتاب طولی با اینکه اثرات شتاب چرخشی را کاهش می دهد اما به تنهایی اثرات بسیار ناچیزی بر بالستیک داخلی پیشرانه جامد می گذارد. درنهایت می توان نتیجه گیری کرد که بررسی اثرات شتاب چرخشی در طراحی موتور های سوخت جامد دارای اهمیت بیشتری نسبت به اثرات شتاب طولی می باشد.کلید واژگان: بالستیک داخلی, شبه یک بعدی, شتاب چرخشی, شتاب طولی, نرخ سوزش, مدل گریتریکسIn this study, effects of longitudinal and rotational accelerations on the Internal Ballistic Solid Propellant Rocket are investigated. First, a quasi one-dimensional flow is considered to drive governing equations. By assuming semi- permanent flow and neglecting heat transfer through the walls, at each time increment the governing equations are integrated along the length of motor. Then, using burning rate equations in Greatrix model, variation of different parameters ofInternal Ballisticalong length of motor are obtained at each burning time. Results reveal that the acceleration increases only if the rotational acceleration is negative (towards the propellant). By applying the rotational acceleration, the burning rate increases and the burning time decreases. Also, it is shown that by increasing the rotational acceleration the pressure in the chamber increases. The steady burning rate is the most important factor by which the acceleration affects the burning rate. While the effects of longitudinal acceleration reduces the effects of rotational acceleration, it has negligible effects on the internal ballistic solid propellant rocket. Finally, it can be concluded that for designing solid rocket motor the rotational acceleration is of greater importance than the longitudinal acceleration.Keywords: Internal Ballistic, Quasi-One-Dimensional, Rotational Accelerations, Longitudinal Accelerations, Burning Rate, Greatrix Model
-
نارنجک های اشک آور کنترل اغتشاش کنونی دارای معایبی هستند ازجمله اینکه چون احتراق در دمای پایین صورت می گیرد قابلیت باز پرتاب از سوی اغتشاش گران را دارد. همچنین به دلیل وزن و حجم قابل توجه حمل تعداد کافی از آن با مشکل مواجه است. در این راستا طراحی نارنجک کوچکی که این معایب در آن مرتفع گردیده و قابلیت حرکت یا سرندگی روی زمین را داشته باشد، موضوع این مقاله است. این مقاله شامل تشریح واکنش شیمیایی درون نارنجک به منظور تحلیل بالستیک داخلی و همچنین طراحی شیپوره ای است که تراست گازهای خروجی از آن، در نارنجک ایجاد حرکت کند. این طراحی شامل تعیین خصوصیاتی چون قطر گلوگاه، طول شیپوره و محل قرارگیری آن بر روی نارنجک است، به گونه ای که نیروی تراست مورد نیاز نارنجک را تامین نماید. طراحی شیپوره به کمک نرم افزار انسیس- سی. اف. ایکس صورت پذیرفته است. همچنین به محاسبات لازم جهت انتخاب مشخصات جنس بدنه پرداخته و در پایان تحلیل حرکت نارنجک طراحی شده، ارائه گردیده است. به دلیل در دسترس نبودن رابطه نرخ سوزش ماده اشک آور، یک الگوریتم جدید برای حل مسئله پیشنهاد شده است.کلید واژگان: نارنجک جهنده, شیپوره, انسیس, سی, اف, ایکس, تراست, بالستیک داخلیThe presently available tear gas grenades used for controlling riot, have certain disadvantages like ability to re launching from rioters due to combustion at low temperature. More over on account of their considerable weight and volume, it was found difficult to transport sufficient number of them. In this regard, making a small grenade free from such disadvantages and to be mobile or gliding on the ground was the main topic of this paper, which includes description of chemical reaction in grenade for designing a nozzle in which the trust of output gases create movement in the grenade. Such a design can include determination of characteristics like throat diameter, nozzle length and its situation on the grenade in a way to provide the expected goals of the grenade. Modeling of the nozzle has been provided by ANSYS CFX software, the required calculations for choosing the body material specifications has been discussed and at the end, analysis of the grenade motion was presented. Due to the unavailability of the burning rate relation of tear material, a new algorithm is proposed to solve the problem.Keywords: Skittering Grenade, Nozzle, ANSYS CFX, Thrust, Internal Ballistic
-
استفاده از نارنجکهای دو محفظه ای سبب گردید که مبانی بالستیک داخلی محفظه های پرفشار- کم فشار دوباره مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله بالستیک داخلی سلاحهای نارنجک دو محفظه ای با هدف امکان بهینه سازی آن، شبیه سازی شده است. در مدلسازی فرآیند، جریان گازهای حاصل از احتراق باروت و ذرات باروت نسوخته از محفظه پرفشار به محفظه کم فشار و ادامه سوزش در امتداد لوله سلاح، مورد تحلیل قرار گرفته است. معادلات مورد استفاده در این مدل، با لحاظ نمودن تاثیر تغییرات دمای گاز پشت نارنجک بر معادلات ارائه شده توسط سایر محققین، توسعه یافته است و به این ترتیب مدل کاملتری ارائه گردیده است. جهت اعتبارسنجی مدل، نتایج تئوری با داده های تجربی یکی از مراجع مقایسه شده اند. از آنجا که جهت هرگونه بهینه سازی شلیک نیاز به شناخت پارامترهای موثر است، میزان تاثیر این پارامترها بصورت تئوری بررسی شده است.
کلید واژگان: سلاح های نارنجک, بالستیک داخلی, محفظه های پرفشار, کم فشار, مخلوط دوفازیGrenade launchers renew the interest for the interior ballistic principle of high/low pressure chambers which is applied in them. In this paper for the sake of optimization in the specific grenade launcher the theoretical investigations are carried out. In theoretical modeling special attention is paid to flow of two- phase mixture of propellant gases and unburned propellant from the high -pressure chamber and to continuation of propellant combustion in the low – pressure chamber and the launcher barrel. The system of equations which describes physical processes in the system is improved by using of thermal variation effects of propellant gases in low pressure chamber. To verify the model theoretical results obtained with the aid of interior ballistics software and experimental data from reference [1] are compared. Through theoretical investigations we consider influence of affecting factors on the interior ballistic characteristics of modified concept.Keywords: Grenade launchers, interior ballistic, high, low pressure chambers, two, phase mixture -
تحلیل بالستیک داخلی سلاح با توجه به سریع بودن فرآیند و مشکلات اندازه گیری در قسمت داخلی لوله از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله اثر لحاظ نمودن پارامتر حجم مشترک گازهای حاصل از احتراق پیشرانه جامد تفنگی به صورت حل تحلیلی بررسی شده است. این پارامتر به اثر متقابل مولکولهای گازی محصولات احتراق در دما و فشار بالای داخل لوله مربوط می شود. مدل اصلی بکار رفته در این تحلیل مدل کرنر با نرخ سوزش خطی است. در این مدل معادله حالت بکار رفته معادله گاز کامل است، با لحاظ نمودن پارامتر حجم مشترک، این معادله حالت به معادله نوبل آبل تبدیل می شود. با توجه به اینکه پارامتر حجم مشترک، منجر به کاهش حجم آزاد گازهای حاصل از احتراق می شود، در نظر گرفتن آن باعث افزایش فشار و در نتیجه افزایش سرعت دهانه تفنگ گردید. این موضوع دقت محاسبات را در اکثر شبیه سازی ها بهبود می دهد. همچنین در کار حاضر فرمولاسیون جدید برای تحلیل بالستیک داخلی گرین های پیشرانه با هندسه کروی ارائه شده است.
کلید واژگان: بالستیک داخلی, حجم مشترک, تحلیل صفربعدی, پیشرانه های کرویInterior ballistic analysis is very important because ballistic cycle is extremely rapid and measuring process into the gun tube is very difficult. In this article, effect of co-volume considering have been investigated by analytical solution. This parameter is related to interaction between molecules in gaseous phase at high pressure and high temperature. The present model is based on Corner method with linear burning rate. Noble-Able equation of state was used at this model instead ideal gas equation of state. Available volume for propellant gases is reduced as a result of considering co-volume. Therefore pressure and muzzle velocity increased. In this research work, new formulations for analyzing spherical propellant grains have been developed.Keywords: Interior ballistics, Co, volume, Zero dimensional analysis, Spherical propellant grains -
در این تحقیق، شبیه سازی عددی پسروی گرین به صورت سه بعدی انجام گردیده است. برای تحلیل عددی پسروی گرین، یک کد کامپیوتری براساس روش مجموعه سطوح توسعه یافت و برای بالا بردن دقت جواب از روش المان برشی برای المان های دربرگیرنده مرز استفاده شد. دقت کد مورد نظر با گرین هایی که دارای حل تحلیلی هستند، صحه گذاری و مشاهده شد که کد از دقت بالایی برخوردار است. سپس نتایج حاصل از تحلیل پسروی برای چند شکل گرین مرسوم ارائه شد. همچنین برای پیش بینی فشار درون موتور یک کد بالستیک داخلی به صورت صفربعدی نوشته و با کد تحلیل پسروی گرین لینک شد. نتایج حاصل از کد با نمونه آزمایشگاهی مقایسه و دقت بالایی به دست آمد.
کلید واژگان: شبیه سازی عددی, پسروی, گرین, روش مجموعه سطوح, روش المان برشی, بالستیک داخلیNumerical simulation of grain burn back has been done in three dimensions. For numerical grain burn back analysis, a numerical code based on level set method has been developed and in order to increase accuracy, cut cell method was implemented for elements which capture interfaces. The accuracy of the code was validated by grains which have analytical solutions. It was seen that the code has acceptable accuracy. Then, the results of burn back analysis for some grain configuration were depicted. Also, an internal ballistic code in zero dimensional was generated to predict the pressure inside the motor, and was linked by burn back analysis code. The simulation results were compared with experimental ones and high accuracy was achieved.Keywords: Numerical Analysis, Burn Back, Grain, Level Set Method, Cut Cell Method, Internal Ballistic -
در این تحقیق بالستیک داخلی موتور سوخت جامد درون سوز با احتساب جریان دوفازی، به روش عددی شبیه سازی شده است. میدان جریان شامل محفظه احتراق با گرین استوانه ای و نازل مخروطی همگرا- واگرا می باشد. معادلات حاکم بر فاز گاز و فاز ذرات، یعنی معادلات گذرا و شبه یک بعدی اویلر به روش عددی جیمسون حل گردیده است. این معادلات با استفاده از انتگرال گیری رانج-کوتای چهار مرحله ای، گسسته سازی زمانی شده و بردار شار کمیت های بقایی با روشی مبتنی بر اختلاف مرکزی به مقادیر نقاط حجم کنترل مرتبط شده است. در بخش نتایج تاثیرات سوزش فرسایشی، جنس سوخت، دوفازی شدن جریان و قطر ذرات جامد مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج بدست آمده از نرم افزار این تحقیق با سایر نتایج مراجع، نشان دهنده دقت روش و فرضیات بکار رفته می باشد. نتایج تحقیق نشان می دهد که سوزش فرسایشی موجب افزایش سریع فشار محفظه و افزایش نرخ سوزش در ابتدای کار موتور و لذا کاهش زمان کارکرد موتور می شود. همچنین در حالت دوفازی فشار محفظه و نرخ سوزش و درنتیجه زمان کارکرد موتور نسبت به حالت تک فازی کاهش می یابد. با افزایش قطر ذرات جامد در فاز ذرات نیز، سطح منحنی فشار پایین می آید و با تغییر جنس سوخت از کامپوزیت به دوپایه، ایمپالس کل و ایمپالس ویژه موتور کاهش می یابد.
کلید واژگان: موتور سوخت جامد, شبیه سازی یک بعدی, روش عددی جیمسون, بالستیک داخلی, جریان دوفازی, سوزش فرسایشیIn this research, internal ballistics of solid rocket motor (SRM) has been simulated numerically including two phase flow phenomena. The flow field is consisting of combustion chamber, cylindrical grain, and converging-diverging conic nozzle. One-dimensional transient Euler equations has been solved through Jameson method. The mentioned equations are discretized using fourth order Runge-Kutta integration, and spatial discretization resulted to a central difference scheme. The effect of erosive burning, propellant type, two phase flow, and particle diameter are considered. It is seen that pressure is increased at starting of the motor because of erosive burning. Two phase flow decrease efficiency of the motor, and decrease total and specific impulse by changing propellant type from composite two double bases. The results are compared with other references for validation. -
در این تحقیق به طریقی جدید، طراحی نرم افزار تحلیل گرین های عمومی موتور سوخت جامد، مانند گرین های استوانه ای، گرین چندضلعی، گرین ستاره محدب و گرین ستاره مقعر، انجام پذیرفته است، این روش در مقایسه با روش های موجود که بر اساس تقسیم بندی هندسی و تشخیص شروط مرزی عمل می نمایند، سریعتر می باشد. در این روش با معرفی نقاط تعریف هندسه و تشکیل گرین، با استفاده از حل تحلیلی، به محاسبه سطح سوزش و عقب نشینی هندسی سطح پرداخته شده است. برتری این روش، تشخیص تداخل سطوح و نقاط برخورد بدون نیاز به تشخیص ناحیه بندی و یا نوع گرین و نیز استخراج مستقیم عقب نشینی سطح با استفاده از حل معادلات دکارتی می باشد. این تکنیک عمومی امکان مدل سازی انواع گرین را فراهم می سازد. با استفاده از این روش می توان به ترکیبات جدید هندسی دست یافت که در قالب هیچ یک از مدل های هندسی قرار نمی گیرند، لذا در مقایسه با نرم افزارهای موجود حجم برنامه کاهش یافته و سرعت پردازش و تحلیل، بالا رفته است. نرم افزار نوشته شده به زبان ویژوال فرترن، علاوه بر امکان تعیین نحوه عقب نشینی سطح نسبت به جان سوخته شده، حل صفر بعدی بالستیک داخلی موتور سوخت جامد با انواع گرین را نیز میسر می سازد. در این مدل، سرعت سوزش فرسایشی و تغییرات دمایی، مدل شده است. نحوه تغییر سطح سوزش نسبت به زمان، تغییرات تراست موتور درحالت استاندارد، تغییرات دما و تغییرات فشار محفظه احتراق موتور در طول مدت سوزش نمونه ای از خروجی این نرم افزار است. مقایسه ی نتایج بدست آمده از نرم افزار با سایر نتایج مهندسی و تجربی، مطابقت خوبی را نشان می دهد.
کلید واژگان: تحلیل گرین, بالستیک داخلی, موتور سوخت جامد, گرین های عمومی سوختIn this paper, general grains of solid propulsion systems such as cylindrical grains, multilateral grains and star grains are designed by new method. This method is more rapid in comparison with the others that act base on geometrical breakdown and boundary condition definition. In this method, geometrical definition point and grain production are defined and then the burning surface and geometrical burn back are calculated by analytical method. Benefits of this method are detection of surface and points joints without definition of type breakdown or grain type and direct calculation of burn back by solution of Cartesian equation. Mentioned method is a general technique to model the various types of grains. New geometrical configurations can be reached by this method which haven’t existed yet, so the code have less volume with more processing speed in comparison with the previous code. Visual FORTRAN code is developed which is able to calculate the geometrical burn back and zero dimension internal ballistic for every grain. Erosional burning velocity and temperature variation are modeled in this paper. Thrust, total pressure and temperature are illustrated vs. web burned variations. Finally, results of the burn back analysis code and the internal ballistic simulation code are evaluated by some other existent codes and real cylindrical grain test. -
برای به دست آوردن حداکثر سرعت دهانه با لحاظ نمودن محدودیت های عملی در یک سلاح کالیبر بزرگ، نیاز به تعیین شارژ می باشد. مهم ترین متغیرها در تعیین شارژ خرج، ابعاد هندسی، جنس گرین و وزن شارژ (تعداد دانه ها) می باشد. با استفاده از برنامه ی شبیه ساز بالستیک داخلی مقدار مناسبی برای این متغیرها می توان تعیین نمود. با تعیین شکل و جنس گرین، امکان شارژبندی برای گلوله مورد نظر وجود دارد. در برنامه ی شبیه ساز، تغییرات شکل گرین از طریق تابع شکل و تغییرات جنس آن نیز از طریق تغییر ضرایب سوزش و نیروی ویژه باروت اعمال می گردد. در این مقاله، مدل شبیه ساز بالستیک داخلی گلوله های ثاقب کالیبر بزرگ ارائه و اعتبارسنجی شده است و با استفاده از آن، رفتار بالستیکی شارژهای مختلف یک نوع گلوله ثاقب مورد بررسی قرار گرفته و سپس نحوه تعیین شارژ مناسب توضیح داده شده است. در نهایت، طی سه مرحله آزمون میدانی تطابق نتایج شبیه سازی و تست، برای خرج انتخابی مقایسه شده و دقت نتایج شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: بالستیک داخلی, گلوله ثاقب, شبیه سازی, اعتبارسنجی, آزمون میدانیIn a large caliber gun, charge determination has vital significance for gaining maximum muzzle velocity. Geometry and material of grains and charge weight (or number of grains) are important variables for charge determination. using internal ballistic software, we can determine the appropriate values of these variables. Determining the shape and material of the grain, makes the charging of a projectile possible. In this simulation program, the changes of the shape of the grain and the changes of its material are applied through shape function and changing the burning rate and special force ratios of the propellant respectively. In this article, an internal ballistic model is explained and evaluated. Then, the appropriate charge for a large caliber APFSDS projectile is determined. Finally, by using determined charge, the experimental results are compared against three sets of predictions obtained with the software to show the simulation accuracy.
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.