引信热防护技术与等效试验技术是提升引信快速烤燃安全性与热防护多轮优化设计效率的关键。根据引信一维热传导模型,构建炸药及引信壳体径向温度分布方程,建立基于铝-硅气凝胶的航空炸弹引信热防护模型,通过引信快速烤燃仿真模拟研究,...引信热防护技术与等效试验技术是提升引信快速烤燃安全性与热防护多轮优化设计效率的关键。根据引信一维热传导模型,构建炸药及引信壳体径向温度分布方程,建立基于铝-硅气凝胶的航空炸弹引信热防护模型,通过引信快速烤燃仿真模拟研究,获得引信内部炸药经历20 min 800℃烤燃环境的温度变化曲线。隔铝-硅气凝胶的临界厚度为3 mm,炸药最终温度比其5 s爆发点(280℃)低87.8℃,可以保证引信的热安全性。以铝-硅气凝胶包覆的引信为验证主体,结合快速烤燃标准试验方法建立基于仿真分析-高温火焰喷射试验平台的引信快速烤燃等效试验方法。试验结果表明,标准试验的引信易损点测温数据与仿真数据对比,精度优于91%;等效试验下引信易损点测量温度与标准试验测量结果对比,精度优于95%。试验结果表明,标准试验的引信易损点测温数据与仿真数据对比,标准试验精度优于91%;等效试验下引信易损点测量温度与标准试验测量结果对比,等效试验精度优于95%。展开更多
铅基快堆(Lead-based Fast Reactor,LFR)是一种极具发展潜力的第四代核能系统,具有良好的非能动安全性和经济性,但在紧急停堆后上腔室内会出现明显的热分层现象,影响堆芯余热排出,从而引发安全问题。本文通过建立简化的1/6上腔室模型,...铅基快堆(Lead-based Fast Reactor,LFR)是一种极具发展潜力的第四代核能系统,具有良好的非能动安全性和经济性,但在紧急停堆后上腔室内会出现明显的热分层现象,影响堆芯余热排出,从而引发安全问题。本文通过建立简化的1/6上腔室模型,采用计算流体力学软件STAR-CCM+开展LFR停堆后上腔室内热分层过程的大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)研究,并基于相关实验数据验证了模型计算的准确性。模拟结果表明,在正常运行工况下,内筒小孔不足以影响上腔室内铅铋共晶合金(Lead-Bismuth Eutectic,LBE)流动;停堆后120 s左右热分层界面形成,400 s左右热分层界面升至内筒顶部,且内筒小孔可显著减缓热分层界面的上升速率。研究成果表明,热分层界面处存在大的温度梯度和不规则涡流,停堆后上腔室内热分层的动态演化及界面特性研究具有重要意义。展开更多
通过大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)湍流求解方法和概率密度函数输运方程(Transported Probability Density Function,TPDF)湍流燃烧求解方法结合,对煤油燃料双旋流燃烧室(Gas Turbine Model Combustor,GTMC)进行了模拟,并利用经...通过大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)湍流求解方法和概率密度函数输运方程(Transported Probability Density Function,TPDF)湍流燃烧求解方法结合,对煤油燃料双旋流燃烧室(Gas Turbine Model Combustor,GTMC)进行了模拟,并利用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)等方法分析了GTMC的温度和速度非定常特性,获得了脉动主频的空间分布。结果显示:空间坐标为(2 cm,0 cm,3 cm)的特征点的温度主频为47和761 Hz;对本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)进行显著性分析,能量密度最高的IMF的主频即原始数据的主频;温度脉动主要受湍流流动影响;根据瑞利数场,热-压力激发与抑制区域总是交替出现。展开更多
文摘引信热防护技术与等效试验技术是提升引信快速烤燃安全性与热防护多轮优化设计效率的关键。根据引信一维热传导模型,构建炸药及引信壳体径向温度分布方程,建立基于铝-硅气凝胶的航空炸弹引信热防护模型,通过引信快速烤燃仿真模拟研究,获得引信内部炸药经历20 min 800℃烤燃环境的温度变化曲线。隔铝-硅气凝胶的临界厚度为3 mm,炸药最终温度比其5 s爆发点(280℃)低87.8℃,可以保证引信的热安全性。以铝-硅气凝胶包覆的引信为验证主体,结合快速烤燃标准试验方法建立基于仿真分析-高温火焰喷射试验平台的引信快速烤燃等效试验方法。试验结果表明,标准试验的引信易损点测温数据与仿真数据对比,精度优于91%;等效试验下引信易损点测量温度与标准试验测量结果对比,精度优于95%。试验结果表明,标准试验的引信易损点测温数据与仿真数据对比,标准试验精度优于91%;等效试验下引信易损点测量温度与标准试验测量结果对比,等效试验精度优于95%。
