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提高赤磷烟幕抗红外效能研究

朱晨光  
【摘要】:本文研究了赤磷基烟幕云团的形成、扩散规律和动量输运,及其烟幕云团中不同尺度微粒的运动性质。依此,通过调整装药结构,提高烟幕云团的质量浓度,有效改善了赤磷烟幕弹在红外波段的遮蔽性能。 根据赤磷烟幕弹爆炸成烟时烟幕云团迅速膨胀和发烟剂碎块飞散时继续发烟的特点,建立了烟幕弹爆炸成烟的数学模型,实验验证了该模型的适用性,并利用该模型分析了爆炸成烟烟幕云团的形成规律。 对烟幕云团在空气中的扩散规律进行了研究。根据扩散方程的解析解法及烟幕云团的湍流扩散特性,建立了烟幕云团的湍流扩散模型;推导了烟幕有效遮蔽面积与遮蔽率、有效遮蔽时间及扩散系数的关系方程,并研究了烟幕云团在红外波段与可见光波段的扩散规律。 依据多相流动的理论分析了烟幕云团中微粒的动力学特性和动量输运过程。研究认为,烟幕微粒的运动状态主要决定于烟幕云团与微粒的相对速度和湍流强度。因而提出了改善赤磷烟幕弹在红外波段遮蔽能力的技术途径,并对以此设计的烟幕弹性能进行了分析。 提出了测试烟幕遮蔽性能的相对测量法,以及使有效遮蔽面积和遮蔽率相结合的小波分析法,从而能够综合地评估抗红外烟幕的性能。


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