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埋头弹药二次点火过程复杂流场特性

兵工学报 2024年第7期45卷 2282-2293页

作者：郭俊廷余永刚南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为研究大口径埋头弹二次点火过程中燃烧室内部的流场特性,采用基于欧拉-欧拉方法的二维轴对称两相反应流模型,结合动态网格划分理论和用户自定义函数技术,对105 mm埋头式穿甲弹的二次点火内弹道过程进行数值模拟。研究结果表明:可燃导... 详细信息

为研究大口径埋头弹二次点火过程中燃烧室内部的流场特性,采用基于欧拉-欧拉方法的二维轴对称两相反应流模型,结合动态网格划分理论和用户自定义函数技术,对105 mm埋头式穿甲弹的二次点火内弹道过程进行数值模拟。研究结果表明:可燃导向筒破裂后主装药床被点燃,燃气在弹底区域汇聚,形成局部涡流,涡流强度逐渐增大,涡流中心温度逐渐升高;在气相力的作用下,主装药床沿轴向和径向挤压至弹底区域,然后被大量燃气冲散至整个燃烧室;二次点火过程中最大膛底压力为560 MPa,炮口初速达到1650 m/s。

关键词：埋头弹药两相反应流内弹道流场特性数值模拟

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一种新型后舵尾控修正弹的弹道控制仿真

兵工学报 2024年第7期45卷 2209-2217页

作者：郭首邑王良明傅健雷鑫南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为增强修正弹控制舵的快速响应能力和弹道修正效果,且理论上减弱舵片在高旋状态下对弹体的气动扰流影响,设计一种控制舵置于质心后部、与弹尾部高度配合的新型二维修正弹。建立弹体模型,设计以优化后的新式制导方案和比例微积分控制法... 详细信息

为增强修正弹控制舵的快速响应能力和弹道修正效果,且理论上减弱舵片在高旋状态下对弹体的气动扰流影响,设计一种控制舵置于质心后部、与弹尾部高度配合的新型二维修正弹。建立弹体模型,设计以优化后的新式制导方案和比例微积分控制法为主体的组合控制策略,分析无控和有控状态下关键变量参数的变化规律,对基于参数最优值下的弹道修正过程进行仿真计算;采用蒙特卡洛打靶法分析扰动状态下的落点散布情况。仿真结果表明:此控制策略下后舵尾控弹的实际滚转角吻合于输入指令,整个过程速度高低角和方向角的变化范围仅为2°和7°,基于最优值的控制修正过程和扰动状态下的最终落点情况也保证了弹体进行平稳运动的同时具备更优的偏差修正能力,进一步证实了设计的新型弹体模型具有较高的可行性和参考价值。

关键词：精确制导弹药弹道修正弹尾控舵控制策略弹道修正

等离子射流在模拟液体发射药中扩展特性的数值模拟

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含能材料 2024年第5期32卷 510-517页

作者：薛皓琦余永刚南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为了深入认识液体工质电热化学炮中等离子射流的点火过程,开展了等离子射流在液体发射药LP1846模拟工质中扩展特性的研究,建立了等离子射流在液体中扩展的二维轴对称非稳态数学模型,并基于液体工质为水的文献实验进行模型验证。在此基... 详细信息

为了深入认识液体工质电热化学炮中等离子射流的点火过程,开展了等离子射流在液体发射药LP1846模拟工质中扩展特性的研究,建立了等离子射流在液体中扩展的二维轴对称非稳态数学模型,并基于液体工质为水的文献实验进行模型验证。在此基础上对等离子射流在LP1846液体发射药模拟工质中的扩展过程进行数值模拟,分析等离子射流在扩展过程中形态的变化以及射流场压力、速度和温度的分布特性。结果表明,扩展过程中由于Taylor-Helmholtz不稳定性,等离子射流和液体发射药模拟工质两相间存在湍流掺混现象,并随着扩展逐渐加剧,表现为射流头部凸出并逐渐轴向拉长形成尖头,同时射流卷吸液体发射药模拟工质在Taylor空腔中产生液滴,且数量逐渐增多。此外,等离子射流扩展过程中近喷孔处由于液体发射药模拟工质回流而出现颈缩现象。射流场由于膨胀波-压缩波交替作用而存在波动现象,且在近喷孔处尤为剧烈,表现为压力场呈现高低压相间分布,速度场也呈类似分布。

关键词：等离子射流液体工质扩展特性湍流掺混数值模拟发射药

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考虑云团衰减作用的激光制导炮弹弹道规划

兵工学报 2024年第2期45卷 474-487页

作者：王庆海陈琦王中原尹秋霖南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

针对多云天气条件下,云团对激光信号产生较大衰减作用从而影响末制导性能这一问题,提出一种考虑云团对激光衰减作用的滑翔增程激光制导炮弹弹道规划方法。经过合理假设建立云团近似模型,在此基础上设计云团规避—控制能量最优复合规避... 详细信息

针对多云天气条件下,云团对激光信号产生较大衰减作用从而影响末制导性能这一问题,提出一种考虑云团对激光衰减作用的滑翔增程激光制导炮弹弹道规划方法。经过合理假设建立云团近似模型,在此基础上设计云团规避—控制能量最优复合规避目标函数(Compound Evasion Objective Function,CEOF)。根据激光导引头工作特性和制导炮弹的飞行特性建立弹道规划模型,采用Radau伪谱法将弹道规划问题转化为非线性规划问题(Non-linear Programming,NLP)。调用NLP求解器SNOPT求解。选取多组云团算例进行仿真分析,仿真结果验证所提弹道规划方法的有效性。研究结果表明,与传统弹道规划方法进行仿真对比,新的弹道规划方法以增加较少动能损耗、控制能量消耗和攻击时长为代价,大幅减少了云团对激光的衰减作用,验证了其优越性。

关键词：激光制导炮弹云团弹道规划 Radau伪谱法

考虑时空协同的滑翔制导炮弹单炮多发快速弹道规划

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兵工学报 2024年第3期45卷 798-809页

作者：尹秋霖陈琦王中原王庆海南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

针对单炮多发应用场景,研究在时间、空间协同等多约束条件下的滑翔制导炮弹快速协同弹道规划问题。为平衡序列凸优化(Sequential Convex Programming,SCP)算法在快速性与最优性之间的冲突,提出一种改进的SCP算法;考虑到多约束条件下可... 详细信息

针对单炮多发应用场景,研究在时间、空间协同等多约束条件下的滑翔制导炮弹快速协同弹道规划问题。为平衡序列凸优化(Sequential Convex Programming,SCP)算法在快速性与最优性之间的冲突,提出一种改进的SCP算法;考虑到多约束条件下可行域较小、初值敏感性较高的特点,设计两种迅速且有效的迭代初值生成方案;为充分发挥弹群整体控制能力,采取集中式的协同规划策略,同步求解所有方程组,以达成全局规划目标。仿真实验结果表明,新算法能够较好地解决多约束条件下的协同规划问题,与现有文献中的常见算法进行对比,具备良好的收敛性能和较高的计算效率。

关键词：滑翔制导炮弹协同弹道规划单炮多发多约束快速规划

CNT/PVA@碳布膜的光电联合驱动界面蒸发性能研究

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化工学报 2024年第3期75卷 1028-1039页

作者：张昕锐陈雪梅南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

利用电能辅助的太阳能驱动界面蒸发技术是提高淡水产量的一个有效途径,但是如何绿色高效地获取淡水仍是一个挑战。利用带有孔洞的亚克力板作为支撑装置,在碳布上喷涂碳纳米管(CNT)和无水乙醇的混合溶液作为光热电热膜(CNT/PVA@碳布),与... 详细信息

利用电能辅助的太阳能驱动界面蒸发技术是提高淡水产量的一个有效途径,但是如何绿色高效地获取淡水仍是一个挑战。利用带有孔洞的亚克力板作为支撑装置,在碳布上喷涂碳纳米管(CNT)和无水乙醇的混合溶液作为光热电热膜(CNT/PVA@碳布),与隔热装置和供水通道组成一个高效的界面蒸发系统。蒸发性能测试结果表明,该蒸发系统在1个标准太阳光照射下净蒸发速率达到1.5 kg·m^(-2)·h^(-1),而在与2 A电流的联合作用下,净蒸发速率高达5.08 kg·m^(-2)·h^(-1),比仅在1个标准太阳光照射下和仅提供2 A电流的蒸发速率之和高出0.6 kg·m^(-2)·h^(-1)。此外,这种蒸发系统构造简单易于规模化,为绿色高效地提高淡水产量提供了一个新的思路。

关键词：光电联合光热-电热膜界面蒸发蒸发速率绿色高效

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范德瓦耳斯材料的原位应变工程与应用

物理学报 2024年第11期73卷 11-23页

作者：马泽成刘增霖程斌梁世军缪峰南京大学物理学院南京210093 南京理工大学物理学院南京210094

范德瓦耳斯材料凭借独特的结构和优异的性能在应变工程领域引起了广泛的关注.通过改变原子晶格和电子结构,应变可以调控范德瓦耳斯材料的物理性质,最终实现高性能的新原理电子器件.首先总结了诱导原位应变的实验方法,然后通过回顾范德... 详细信息

范德瓦耳斯材料凭借独特的结构和优异的性能在应变工程领域引起了广泛的关注.通过改变原子晶格和电子结构,应变可以调控范德瓦耳斯材料的物理性质,最终实现高性能的新原理电子器件.首先总结了诱导原位应变的实验方法,然后通过回顾范德瓦耳斯磁性、超导和拓扑材料在原位应变调控研究的最新进展,以及应变相关的器件应用开发,探讨该领域当前面临的挑战和未来的机遇.

关键词：范德瓦耳斯材料应变工程原位应变应变传感器

突发散热故障时的光伏MPPT变换器控制方法研究

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电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 170-178页

作者：谢佳伟应展烽李德明南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

作为光伏发电系统的重要组成,MPPT变换器能够实现光伏电池最大功率点跟踪(maximumpowerpoint tracing, MPPT)控制。但在环境通风不畅和冷却装置失效等突发性散热故障情况下,变换器极易发生过热停机保护,导致光伏电池无法输出功率,严重... 详细信息

作为光伏发电系统的重要组成,MPPT变换器能够实现光伏电池最大功率点跟踪(maximumpowerpoint tracing, MPPT)控制。但在环境通风不畅和冷却装置失效等突发性散热故障情况下,变换器极易发生过热停机保护,导致光伏电池无法输出功率,严重影响光伏发电的可靠性与经济性。为此,以一个300 W级MPPT变换器为对象,对其功率器件温升特性进行了试验分析。随后,结合传统MPPT算法和主动热管理策略,提出了一种突发散热故障时的光伏MPPT变换器控制方法。通过对器件驱动信号占空比的动态限制和开关频率的分级调节,所提方法能够主动调整器件工作损耗,进而充分挖掘变换器输出功率。相关实验表明,所提方法可最大程度保留变换器散热故障时的光伏出力,并减少散热故障修复前的光伏发电经济损失。根据实验结果,构建了所提方法性能评价指标,并分析了方法性能的影响因素。

关键词：光伏发电最大功率点跟踪控制功率器件结温估计主动热管理

早期新文化“营垒”之流变与鲁迅笔下“某某派”

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新文学史料 2024年第2期 70-81页

作者：陈捷南京理工大学艺文部

1933年鲁迅曾在《“中国文坛的悲观”》一文中谈到新文化运动初期北大《新青年》派与对手“非常猛烈”的斗争时,提到了对手的名字——“某某派”,在2005版《鲁迅全集》中该词的解释是,“反对新文化运动的封建复古派”①,如果切入历史的... 详细信息

1933年鲁迅曾在《“中国文坛的悲观”》一文中谈到新文化运动初期北大《新青年》派与对手“非常猛烈”的斗争时,提到了对手的名字——“某某派”,在2005版《鲁迅全集》中该词的解释是,“反对新文化运动的封建复古派”①,如果切入历史的细部仔细考察,我们就会发现这样的解释其实是不准确的,至少是不全面的。

关键词：《鲁迅全集》封建复古派《新青年》新文化鲁迅对手