抽气装置的改进技术研究

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1、中北大学学位论文抽气装置的改进技术研究摘要抽气装置是自行火炮、坦克等具有封闭战斗室的火炮身管上必不可少的一部分。它可以在火炮射击后把炮膛内残留的部分火药燃气和火药燃烧残渣带出炮口，并且可以在火炮开闩后利用喷射气流产生的引射作用把战斗室内的空气吸入炮膛，防止火药燃气回流到战斗室对人员和仪器造成损伤。本文利用现代优化方法对影响抽气装置效率的几个结构参数进行计算、分析、优化，之后运用流体分析软件对抽气装置不同的喷嘴结构、不同的喷嘴偏角下的流场变化进行模拟与分析，随后对激光打孔技术作了简要介绍。首先介绍了抽气装置基本结构和工作原理以及工作性能影响

2、因素。之后根据抽气装置性能计算方法利用MATLAB软件编写抽气装置性能计算程序。依据响应面优化方法原理，借助专业响应面优化分析软件Design-Expert以影响抽气装置工作性能的喷嘴轴线和炮膛轴线夹角、喷嘴直径、贮气室容积三个结构参数为试验因子，以贮气室充气最大压力和有效排气时间为试验目标进行试验设计、回归方程拟合，分析各个结构参数对试验目标的分别影响以及综合影响。然后利用软件的预测优化功能对贮气室充气最大压力和有效排气时间这两个试验目标进行最大值优化求解，寻找能使这两个目标同时达到最大值的试验条件，也就是最优的结构参数组合。在流体分析

3、软件ANSYSCFX中建立抽气装置排气过程流场模拟仿真模型，对不同喷嘴结构下的抽气装置排气过程进行流场模拟仿真，分析不同喷嘴结构下的排气流场变化情况及其对排气过程的影响。对不同夹角下的排气流场变化作模拟仿真，分析不同夹角下排气流场变化和炮尾气流速度的变化规律。最后简要介绍了激光打孔技术的原理、方法分类和影响因素，并结合喷嘴孔的特点对选择合适的激光打孔参数做相关理论研究。关键词：抽气装置，结构参数，分析优化，流场模拟中北大学学位论文TechnologyresearchtoimprovetheboreevacuatorAbstractBore

4、evacuatorisanessentialpartofself-propelledartillery,tanksandotherartillerybattlewithclosedchambers.Itcanresidueremainingpartpropellantgasandpowdercombustionoutofthemuzzleafterfiring,andmaketheindoorairsuctiongunbattleusingtheejectoreffectproducedbyjetstreamafteropeningthe

5、gun'sbreech,preventingthepropellantgasfromrefluxingthefightingcompartmentanddamagingpeopleandequipmentdamage.Inthispaper,severalstructuralparametersoftheboreevacuatoriscalculated,analysedandoptimizedbyusingmodernoptimizationmethods,anddifferentnozzlestructure,flowfieldund

6、erdifferentnozzleanglearesimulatedandanalysedbyusingfluidanalysissoftware.Thenthelaserdrillingtechnologyarebrieflyintroduced.Firstly,thispaperintroducesthebasicstructureandworkingprincipleandperformancefactorsofboreevacuator.Then,itwritesdevelopmentboreevacuatorperformanc

7、ecalculationproceduresboreevacuatorusingMATLABsoftwareaccordingtoperformancecalculationmethod.ResponsesurfacemethodbasedonprinciplewiththeprofessionalresponsesurfaceanalysissoftwareDesign-Expert,thenozzleboreaxisandtheaxisangle,nozzlediameter,airreservoirvolume,thisthrees

8、tructuralparametersarelookedtestperformancefactor,reservoirinflatablechambermaximumpressureandef