热科学与技术

作者：马硕,农奥兵,王昊,马洪亭,马丹丹,黄达伟,颜聪

单位：天津大学环境科学与工程学院,天津大学环境科学与工程学院,天津大学环境科学与工程学院,天津大学环境科学与工程学院,天津大学环境科学与工程学院,天津大学环境科学与工程学院,天津大学环境科学与工程学院

关键词：单次发射,连续发射,电磁轨道炮,轨道热效应,

基金：国家自然科学基金(51876137)资助项目。The National Natural Science Foundation of China (51876137)

电磁炮发射过程轨道的热效应分析对于控制发射精度和热管理具有重要意义,本文利用Comsol分析软件分别建立了单次发射和连续发射模式下的几何模型及数学模型,仿真模拟了两种条件下轨枢接触区域、轨道横截面及轨道轴向温度随时间的变化关系。结果表明：在单次发射和自然冷却条件下,由于电流趋肤效应和速度趋肤效应的影响,轨枢接触面的高温区位于电枢尾部,且随时间的增加而不断升高,峰值温度最高值为325℃；沿电磁炮轨道轴向内侧温度分布整体上呈炮尾段高、炮口段低的趋势,且随时间的增加而升高,但峰值温度不会超过铜的熔点；在连续发射和自然冷却条件下,经过三次发射后,轨道的峰值温度升高至1040℃,已接近铜的熔点温度,继续发射会导致轨道中热量的快速积累和峰值温度的迅速升高,甚至超过轨道材料的熔点,造成发射失败。因此,在没有主动冷却措施的条件下,电磁轨道炮无法实现实战化应用。研究结果对于电磁轨道炮的热管理具有重要参考价值。

来源：2024年第4期

《热科学与技术》期刊编辑部

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