Page 24 - 《含能之美》2019封面论文

206 赵小亮，张小兵

燃烧的影响将逐渐减弱。

a. end face max gas velocity distribution
图 7 不同已燃百分比侵蚀燃烧系数沿轴向分布
Fig.7 Erosive burning distribution along the axis direction at
different burned percentage

5 不同因素对管状药侵蚀燃烧的影响分析

管状药的长度、内孔直径和装填密度是影响火药
侵蚀燃烧的重要因素，本部分计算了这几个因素对管
状药管内气体速度、侵蚀燃烧系数和管内外压力差等
b. end face erosive burning distribution
参数的影响。由 4.2 计算可知侵蚀燃烧主要发生在燃
烧初期，同时为了节约计算资源只计算 ψ ≤ 0.20 的燃
烧过程。
5.1 管状药长度对内孔燃烧影响
为了研究管状药长度对内孔侵蚀燃烧的影响，计

算了长度分别为 l=10，20，40，50 mm 和 60 mm 的 5 种
尺寸火药的燃烧情况。不同长度火药的端面最大气体
d
d
速度 v 、端面侵蚀燃烧系数 ε 和管内外压力差 Δp 与已
燃百分比的关系如图 8。由图 8a、图 8b 可见，火药长
c.
度越大，端面最大气体速度、端面侵蚀燃烧系数和管内 internal and external max pressure difference
d
外压差的值越大； l ≥ 40 mm，ε > 1.35，侵蚀燃烧作用 图 8 管状药长度对气体速度、侵蚀燃烧和压力差的影响
d
明显； l ≤ 20 mm 时，端面侵蚀燃烧系数 ε 接近于 1，侵 Fig.8 Effect of length of tubular propellant on gas velocity，
erosive burning and pressure difference
蚀燃烧影响非常微弱。由图 8c 可见，随着火药长度增
加，管内外压差有明显增加， l = 60 mm 管状药管内外
压差大于 2.0 MPa。
已燃百分比 ψ = 0.2 时不同长度管状药侵蚀燃烧
系数沿轴向的分布如图 9。由图 9 可见，不同长度火药
侵 蚀 燃 烧 发 生 临 界 点 在 距 离 对 称 面 x=10 mm 处 ；
x>10 mm 区域为侵蚀燃烧影响区域，火药越长侵蚀燃
烧的面积越大；同时侵蚀燃烧系数越大，两者共同作用
下，侵蚀燃烧作用越明显。
5.2
图 9 ψ = 0.20 时不同火药长度侵蚀燃烧系数沿轴向分布
管状药内径对内孔燃烧的影响
Fig.9 Distribution along the axis direction for erosive burn⁃
为了研究管状药内径对内孔侵蚀燃烧的影响，计算
了内径 d=2.800，1.400，0.700，0.560 mm 和 0.467 mm ing coefficient with different propellant length when ψ = 0.20

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Chinese Journal of Energetic Materials，Vol.27, No.3, 2019（202-209） 含能材料