高压流体膨胀弹射性能预示方法、装置、存储介质及设备制造方法及图纸

高压流体膨胀弹射性能预示方法、装置、存储介质及设备，该方法通过设定测量工具获取弹射装置的结构参数和工质的初始热物性参数；设定流体工质状态方程、方程参数和计算过程中的系数；计算获取高、低压室内流体工质的工质密度和比内能、目标载荷的位移和速度；计算获取流体工质的饱和点比内能，通过所述饱和点比内能，判断流体工质的相态；计算获取流体工质在预设相态下热物性参数；选取设定时间步长和设定数值求解策略，进行迭代计算，获取弹射过程中高、低压室内流体工质的热物性参数和目标载荷的实时运动状态。本发明专利技术考虑工质相态转化，并适用于各类真实流体状态方程，实时获取弹射过程中高、低压室的热力学参数以及目标载荷的运动状态参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源动力，具体涉及高压流体膨胀弹射性能预示方法及装置。

技术介绍

1、高压流体工质膨胀弹射技术利用预先充装于压力容器中的高压流体工质膨胀做功，推动目标载荷运动进而使其获得所需动能，在飞行器弹射、兵器发射、破障处突、消防救援等领域应用广泛。依其具体运用场景和目标载荷特性不同，常用的高压流体工质包括但不限于：空气、氮气、氦气、氢气、水蒸气和火药燃气等。为充分利用高压流体工质内能，提高弹射装置的能量转化效率，弹射过程中高压工质一般呈现气态或超临界态等单一相态形式，现有高压流体工质膨胀弹射过程的性能预示方法也主要基于工质单一相态假设进行构建。

2、近年来，一些新型流体工质被用于膨胀弹射装置，其在弹射过程中可表现为超临界态、气-液平衡态和气态，并经历上述相态的转化；当考虑非设计弹射工况时，传统流体工质也将涉及相态的变化。同时，现有研究表明运用理想气体状态方程对于弹射过程及其性能的预示与实际偏差较大，而可供选择的真实流体状态方程种类多样，数学表达式繁简程度差别较大。

3、因此，有必要开发一种能够考虑各种工质不同相态间转化，并适用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.高压流体膨胀弹射性能预示方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高压流体膨胀弹射性能预示方法，其特征在于，在通过设定测量工具及设定传感器测量获取弹射装置的结构参数和高、低压室充注流体工质的初始热物性参数的过程中，弹射装置的结构参数包括：高、低压室的初始容积，高、低压室连通阀阀门截面面积，发射筒横截面面积，目标载荷在发射筒内最大运动行程，发射角度及载荷质量；

3.根据权利要求2所述的高压流体膨胀弹射性能预示方法，其特征在于，在计算获取高、低压室内流体工质的工质密度和比内能的过程中，高压室内流体工质的工质密度的时间变化率计算公式为：</p>

4.根据...

【技术特征摘要】

1.高压流体膨胀弹射性能预示方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高压流体膨胀弹射性能预示方法，其特征在于，在通过设定测量工具及设定传感器测量获取弹射装置的结构参数和高、低压室充注流体工质的初始热物性参数的过程中，弹射装置的结构参数包括：高、低压室的初始容积，高、低压室连通阀阀门截面面积，发射筒横截面面积，目标载荷在发射筒内最大运动行程，发射角度及载荷质量；

3.根据权利要求2所述的高压流体膨胀弹射性能预示方法，其特征在于，在计算获取高、低压室内流体工质的工质密度和比内能的过程中，高压室内流体工质的工质密度的时间变化率计算公式为：

4.根据权利要求3所述的高压流体膨胀弹射性能预示方法，其特征在于，在计算获取流体工质的饱和点比内能的过程中，工质相态恰处于露点线或泡点线时，饱和温度tsatur及饱和气体或饱和液体密度ρsatur满足比吉布斯自由能g、压力p分别相等的条件，即：

5.根据权利要求4所述的高压流体膨胀弹射性能预示方法，其特征在于，在计算获取流体工质在预设相态下的热物性参数的过程中，当流体工质比内能uin≥usatur时，流体工质处于超临界态、液态或气态等单一相态，流体工质的热物性参数计算公式为：

6.高压流体膨胀弹射性...

【专利技术属性】
技术研发人员：申志强，夏军，张凡榛，张博伦，杨利军，张弘，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：