烟火药水下燃烧及其有效作用时间研究

提出了烟火药水下燃烧有效作用时间的概念,分析了当前烟火药水下燃烧和水下爆炸等声辐射特性的测试手段和处理方法的不足。基于Pulse Labshop软件平台,结合实验结果,采用图形切片方法,获得了有效作用时间,解决了烟火药水下燃烧或水下爆炸等声源有效作用时间的评价问题,为工程应用和性能评价提供了一种方法。     

基于高速摄影的烟火药水下燃烧喷口气泡与噪声研究

为分析烟火药水下燃烧的现象及声辐射特性,采用高速摄影技术,对烟火药水下燃烧喷口处的气泡进行了实验研究。在此基础上根据高速摄影的系列图像估计了气泡体积,通过对气泡体积的曲线进行拟合后再求二阶导数获得了其变化的加速度,基于脉动体积源点声源公式,计算了喷口噪声的声压。结果表明由于界面的Bjerknes力和浮力的作用,气泡主要呈现一种扁球体;烟火药水下燃烧喷口噪声的声压最高达到了177.1 Pa。     

烟火药水下燃烧气泡的实验研究

为探讨烟火药水下燃烧的声辐射机理,基于气泡的瞬时性,采用高速摄影和录像的方法对烟火药水下燃烧气泡的整个物理过程进行了试验研究.发现烟火药水下燃烧过程可分为气泡形成、上浮、破裂成气泡云以及气泡云的水面破裂喷涌四个阶段.随着燃烧速度的增加,气泡演变更加剧烈,出现了合并现象,同时所辐射的噪声也随之增大.气泡上升的过程中并不是完整的球形,且总体上由于气泡体积的变化受力不均而呈曲线形上升.     

烟火药和压缩氮气声源水下声辐射特征对比研究

为研究烟火药水下燃烧声辐射机理,采用烟火药和压缩氮气喷射声源对比的方法,利用水声测试系统,通过实验研究不同体积流量下两种声源装置的声辐射规律。结果表明,烟火药水下燃烧声源与压缩氮气声源的声辐射特征相似,辐射频率主要集中在0～1000 Hz内,峰值频率均位于100 Hz附近,总声压级、峰值声压级均随着气体流量增加而增强。当气体流量从60 ml/s增加到84 ml/s时,烟火药峰值声压级由155 d B增加到163 d B,0～1000 Hz内总声压级由159 d B增加到165 d B;当喷气流量从70 ml/s增加到141 ml/s时,压缩氮气源峰值声压级由136 d B增加到139 d B,0～1000 Hz内总声压级由144 d B增加到147 d B。当气体流量相近时,烟火药相比压缩氮气声压级相差显著,其声压级均高于同频率下压缩氮气源,两者的峰值声压级分别为157 d B、139 d B,0～1000 Hz内总声压级分别为160 d B、147 d B。     

燃烧型发烟剂红外光谱特性专家系统的研究

为了实现燃烧型抗红外发烟剂配方的快速筛选,文章在基于最小自由能法的烟火药燃烧产物预测模型的基础上,设计了燃烧产物推理机,建立了燃烧型发烟剂光谱特性专家系统,研究了利用专家系统进行发烟剂配方快速筛选的可行性。在用户输入发烟剂配方后,专家系统能够计算出发烟剂的燃烧产物及其含量,然后利用红外加谱技术,对各产物红外谱图进行加合,模拟出烟幕的红外谱图,进而利用面积积分法,预测出烟幕在3～5 μm和8～14 μm的遮蔽指数。文章使用FTIR光谱仪对一种HC型发烟剂进行了测试,结果表明,专家系统的计算产物与实际产物相吻合,遮蔽指数预测值与发烟剂的实际测试表现一致,为燃烧型发烟剂配方的快速筛选提供了一种新方法。