电磁轨道炮瞬态温度场的数值模拟  被引量:16

Numerical Simulation of Transient Temperature Field in the Electromagnetic Railgun

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作  者:林庆华[1] 栗保明[1] 

机构地区:[1]南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,南京210094

出  处:《工程热物理学报》2017年第1期149-154,共6页Journal of Engineering Thermophysics

摘  要:为了研究电磁轨道炮的热生成机理及其温度分布特点,本文建立了三维瞬态电磁场和温度场的耦合计算模型,用有限元方法模拟了发射时身管和一体化发射单元温度分布的时空演化过程,以及发射后的身管散热过程,讨论了温度对射速的影响。数值模拟结果表明,发射过程中电枢产生熔化波效应,临近炮尾的轨道温升较大,在发射后的散热过程初期,轨道热传导起主要作用。通过该模型建立了身管结构、材料参数、电流激励条件与温度变化的关系,指明了炮尾轨道为热管理的关键部位,为电磁轨道炮的热设计提供了理论依据。In order to investigate the thermal generation mechanisms and temperature distribution characteristics of electromagnetic railgun,a 3D transient electromagnetic field and thermal field coupling model was developed.The finite element method was used to simulate the temporal and spatial evolution of temperature distribution in barrel and projectile,the cooling process of barrel was also calculated.The results of numerical simulation indicated that the melting-wave effect generated on the armature,the temperature rose rapidly in the rails nearing breech,the rail played a major role in heat conduction at the initial stage after launch.This model built the relationships of the barrel configuration,material properties,electrical current and temperature,indicated the rails adjacent to breech was the critical areas for thermal management,and provided the theoretical basis for the thermal design of railgun launchers.

关 键 词:动力机械工程 电磁轨道炮 温度场 有限元 数值模拟 

分 类 号:TM15[电气工程—电工理论与新技术] TJ012.1[兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]

 

参考文献:

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引证文献:

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