| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第14-25页 |
| 1.1 课题背景和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 身管传热的研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.1 内弹道数值模拟方法研究进展 | 第15-16页 |
| 1.2.2 身管传热研究进展 | 第16-18页 |
| 1.3 身管冷却技术研究现状 | 第18-20页 |
| 1.4 辐射传热求解研究进展 | 第20-23页 |
| 1.4.1 气体辐射模型研究进展 | 第20-21页 |
| 1.4.2 辐射传递数值求解方法的研究进展 | 第21-22页 |
| 1.4.3 膛内辐射传热研究现状 | 第22-23页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第23-25页 |
| 2 耦合经典内弹道的身管传热问题研究 | 第25-42页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 经典内弹道模型 | 第25-29页 |
| 2.2.1 火炮发射期间火药燃气温度变化 | 第28-29页 |
| 2.3 身管传热模型建立 | 第29-35页 |
| 2.3.1 身管热传导数值模型 | 第29-30页 |
| 2.3.2 方程离散 | 第30-31页 |
| 2.3.3 内弹道边界条件 | 第31-35页 |
| 2.4 发射时温度分析 | 第35-41页 |
| 2.4.1 单发时的身管传热分析 | 第35-37页 |
| 2.4.2 连发时的身管热分析 | 第37-39页 |
| 2.4.3 导热系数对身管传热的影响 | 第39-40页 |
| 2.4.4 连发时射频对身管温度的影响 | 第40-41页 |
| 2.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 3 耦合内弹道两相流模型的身管传热研究 | 第42-54页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 数学物理模型 | 第42-47页 |
| 3.2.1 控制方程 | 第43-47页 |
| 3.3 一维两相流数值方法 | 第47-49页 |
| 3.3.1 离散格式 | 第47-48页 |
| 3.3.2 初始条件和边界条件 | 第48-49页 |
| 3.4 耦合两相流模型的身管传热分析 | 第49-53页 |
| 3.4.1 两相流膛内燃气参数 | 第49-52页 |
| 3.4.2 两相流模型下身管热传导分析 | 第52-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 4 身管温度控制方法研究 | 第54-76页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 基于横截面模型的层间冷却方法研究 | 第54-65页 |
| 4.2.1 横截面身管计算模型 | 第54-57页 |
| 4.2.2 自然冷却时身管温度响应 | 第57-58页 |
| 4.2.3 不同冷却方法下的内壁温度响应 | 第58-60页 |
| 4.2.4 内壁热流密度变化规律 | 第60-63页 |
| 4.2.5 镀铬层厚度对内壁温度的影响 | 第63-64页 |
| 4.2.6 冷却通道参数对内壁温度的影响 | 第64-65页 |
| 4.3 外层水冷却方法研究 | 第65-75页 |
| 4.3.1 物理模型 | 第65页 |
| 4.3.2 控制方程及边界条件 | 第65-66页 |
| 4.3.3 数值方法及网格无关性验证 | 第66-67页 |
| 4.3.4 单发时身管的传热分析 | 第67-69页 |
| 4.3.5 循环发射时传热分析 | 第69-71页 |
| 4.3.6 外层冷却对身管温度的影响效果 | 第71-75页 |
| 4.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 5 耦合传热问题中辐射传递方程求解方法性能研究 | 第76-133页 |
| 5.1 引言 | 第76页 |
| 5.2 辐射传递方程及数值求解方法 | 第76-92页 |
| 5.2.1 球谐波函数法 | 第76-86页 |
| 5.2.2 离散坐标法 | 第86-89页 |
| 5.2.3 有限体积法 | 第89-91页 |
| 5.2.4 蒙特卡洛法 | 第91-92页 |
| 5.3 耦合辐射导热问题中辐射传递方法研究 | 第92-104页 |
| 5.3.1 数学和物理模型 | 第92-93页 |
| 5.3.2 数值方法及验证 | 第93-95页 |
| 5.3.3 结果分析 | 第95-104页 |
| 5.4 耦合自然对流辐射问题中辐射传递方法研究 | 第104-120页 |
| 5.4.1 数学与物理模型 | 第104-107页 |
| 5.4.2 不同参数下温度分布 | 第107-109页 |
| 5.4.3 不同情况下壁面努赛尔数比较分析 | 第109-112页 |
| 5.4.4 不同方法计算得到的努赛尔数对比 | 第112-117页 |
| 5.4.5 不同参数下不同方法计算时间及误差 | 第117-120页 |
| 5.5 基于格子Boltzmann方法的耦合辐射传热问题研究 | 第120-132页 |
| 5.5.1 格子Boltzmann方法 | 第120-121页 |
| 5.5.2 规则区域LBM和FVM求解耦合导热辐射传热 | 第121-124页 |
| 5.5.3 非规则区域中LBM和FVM耦合方法 | 第124-132页 |
| 5.6 本章小结 | 第132-133页 |
| 6 高温燃气非灰辐射传热研究及在膛内的应用 | 第133-160页 |
| 6.1 引言 | 第133-134页 |
| 6.2 SLW方法理论 | 第134-135页 |
| 6.3 SLW方法中灰气体贡献研究 | 第135-144页 |
| 6.3.1 案列1:正方形区域内等温情况 | 第135-138页 |
| 6.3.2 案例2:温度场非均匀的正方形区域 | 第138-140页 |
| 6.3.3 案例3:矩形区域中非均匀温度场 | 第140-143页 |
| 6.3.4 混合方法的效果 | 第143-144页 |
| 6.4 考虑非灰辐射效应的耦合导热辐射传热 | 第144-150页 |
| 6.4.1 灰气体个数的影响 | 第144-146页 |
| 6.4.2 不同气体组分的影响 | 第146-147页 |
| 6.4.3 气体混合比的影响 | 第147-148页 |
| 6.4.4 壁面发射率的影响 | 第148页 |
| 6.4.5 和灰气体模型对比 | 第148-149页 |
| 6.4.6 RTE求解方法的影响 | 第149-150页 |
| 6.5 膛内高温高压燃气非灰辐射传热研究 | 第150-159页 |
| 6.5.1 轴对称模型下燃气非灰辐射传热 | 第150-154页 |
| 6.5.2 颗粒尺度燃气非灰辐射传热研究 | 第154-159页 |
| 6.6 本章小结 | 第159-160页 |
| 7 考虑太阳辐射的身管共轭传热分析 | 第160-176页 |
| 7.1 引言 | 第160页 |
| 7.2 同心圆管内自然对流 | 第160-170页 |
| 7.2.1 数学及物理模型 | 第160-162页 |
| 7.2.2 模型验证 | 第162-163页 |
| 7.2.3 温度分布及流函数 | 第163-166页 |
| 7.2.4 内壁总努赛尔数分布 | 第166-167页 |
| 7.2.5 对流、辐射以及总努塞尔数分布 | 第167-168页 |
| 7.2.6 气体混合比的影响 | 第168-169页 |
| 7.2.7 无量纲化方法的影响 | 第169-170页 |
| 7.3 太阳辐射对身管的加热分析 | 第170-175页 |
| 7.3.1 太阳辐射模型 | 第170-171页 |
| 7.3.2 太阳辐射对身管的加热作用 | 第171-172页 |
| 7.3.3 含套管时身管内耦合导热、自然对流传热 | 第172-174页 |
| 7.3.4 含套管时持续射击时身管传热分析 | 第174-175页 |
| 7.4 本章小结 | 第175-176页 |
| 8 结论与展望 | 第176-179页 |
| 8.1 本文主要工作及结论 | 第176-177页 |
| 8.2 本文主要创新点 | 第177-178页 |
| 8.3 研究展望 | 第178-179页 |
| 致谢 | 第179-180页 |
| 参考文献 | 第180-200页 |
| 附录 | 第200-201页 |