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题名超临界二氧化碳压差控制阀式气体炮设计与实验研究
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作者
李强
张盛森
陈延伟
李奇
孙志群
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机构
中北大学机电工程学院
中国船舶重工集团公司第七一三研究所
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出处
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2025年第3期1-9,共9页
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文摘
为解决传统超临界二氧化碳气体炮采用膜片控压方式时的缺点,如体积较庞大、安装控压膜片较繁琐和调节释放压力困难等,提出了一种可在达到相变峰值压力后,50 ms内自主完成释放动作的超临界二氧化碳压差控制阀式气体炮总体结构方案。本方案核心在于:结合超临界二氧化碳相变特性,采用大、小气腔嵌套布置的超临界二氧化碳控制阀,该气阀通过压差控制原理与强制排气技术相结合的方式实现对超临界二氧化碳相变释放压力在30~150 MPa范围内精准调控。通过数值计算的方法对开阀和排气过程进行理论分析,确定该控制阀基本结构参数。通过建立超临界二氧化碳气体炮内弹道数值计算模型,分析3种不同开阀压力工况下弹丸初速和大、小气腔的变化过程。开展了超临界二氧化碳压差控制阀式气体炮弹道实验,验证方案可行性,实验结果表明:超临界二氧化碳压差控制阀式气体炮开阀压力与弹丸初速与理论计算基本一致,在释放压力调控、响应速度和装填速度具备明显优势,可为超临界二氧化碳在发射领域的应用与研究提供一定参考。
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关键词
超临界二氧化碳气体炮
压差式控制阀
密闭相变实验
强制排气技术
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Keywords
supercritical carbon dioxide gas cannon
pressure differential control valve
closed phase change experiment
forced exhaust technology
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分类号
TJ03
[兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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