Влияние индуцированных волн в камере на динамику процесса газодинамического разгона поршня в трубе
Авторы: Быков Н.В.
Опубликовано в выпуске: #8(92)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-8-1908
Раздел: Механика | Рубрика: Механика жидкости, газа и плазмы
Исследовано влияние индуцированных возмущений газа в ресивере на баллистические характеристики одноступенчатых метательных установок на сжатом газе. Рассмотрено два способа создания волн в начальный момент: с помощью неоднородного начального распределения параметров газа и путем создания ударной волны, распространяющейся от дна трубы, внешними силами. Исследование проведено на основе численного решения одномерных газодинамических уравнений на подвижной сетке. Показано, что для относительно больших (по сравнению с массой разгоняющего газа) масс метаемых тел индуцированные неоднородным заполнением волны приводят к увеличению скорости вылета метаемого тела в 1,4 раза, а создание ударных волн внешним источником — в 1,8 раза.
Литература
[1] Seiler F., Igra O., ed. Hypervelocity Launchers. Springer, 2016, 300 p.
[2] Златин Н.А., Красильщиков А.П., Мишин Г.И., Попов Н.Н. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях. Москва, Наука, 1974, 344 с.
[3] Павленко А.В., Балабин С.И., Козелков О.Е., Казаков Д.Н. Одноступенчатая газовая пушка для изучения динамических свойств конструкционных материалов в диапазоне до 40 ГПа. Приборы и техника эксперимента, 2013, № 4, с. 122–124.
[4] Jones D.R., Chapman D.J., Eakins D.E. A Gas Gun Based Technique for Studying the Role of Temperature in Dynamic Fracture and Fragmentation. J. Appl. Phys., 2013, vol. 114, p. 173508.
[5] Horák V., Do Duc L., Vítek R., Beer S., Mai Q.H. Prediction of the Air Gun Performance. Advances in Military Technology, 2014, vol. 9 (1), pр. 31–44.
[6] Григорьев В.В., Исаков С.Н., Петров Р.Л., Юркин С.В. Газодинамическое исследование пневматического линемета. ЖТФ, 2006, т. 76, вып. 3, c. 75–80.
[7] Быков Н.В. Оптимизация процесса передачи энергии при одноступенчатом разгоне тел сжатым газом. ПМТФ, 2019, т. 60, № 3, с. 29–37.
[8] Быков Н.В. Сравнительный анализ численного и приближенных аналитических решений задачи о разгоне поршня в трубе сжатым газом. Инженерный журнал: наука и инновации, 2019, вып. 2 (86). DOI: 10.18698/2308-6033-2019-2-1852
[9] Голубятников А.Н., Леонтьев Н.Е. К оптимизации решения задачи Лагранжа по начальным данным. Труды математического института им. В.А. Стеклова, 1998, т. 223, с. 118–122.
[10] Голубятников А.Н. К оптимальной постановке газодинамической задачи Лагранжа. Вестник МГУ им. М.В. Ломоносова. Сер. Математика. Механика, 1995, № 6, с. 59–61.
[11] Быков Н.В. Ударно-волновой подгон в одноступенчатых метательных газовых установках. XXV Всероссийский семинар с международным участием по струйным, отрывным и нестационарным течениям. Санкт-Петербург, Изд-во БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, 2018, с. 56–57.