تحلیل حرارتی لوله سلاح با در نظر گرفتن تاریخچه حرارتی گازهای احتراق

در این مقاله رفتار حرارتی سلاح در شلیک های متمادی بصورت عددی بررسی شده است. برای این منظور در ابتدا مساله بالستیک داخلی سلاح با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و شبکه متحرک برای یک شلیک و در یک دامنه محاسباتی بزرگ حل شده است. پس از شبیه سازی بالستیک داخلی، دمای گازهای ناشی از احتراق و ضریب انتقال حرارت جابه جایی استخراج شده و به عنوان شرط مرزی در تحلیل حرارتی استفاده شده است و بدین طریق توزیع دما در لوله ی سلاح در جهات محوری و شعاعی بدست آمده است. حل بدست آمده برای میدان جریان در یک شلیک برای شلیک های بعدی نیز قابل تعمیم است ولی رفتار حرارتی سلاح در شلیک های متمادی با توجه به تاریخچه ی دمای گاز و ضریب انتقال حرارت درون لوله پس از خارج شدن مرمی بررسی شده است. همچنین اثر استفاده از آب به عنوان سیال خنک کننده لوله سلاح نسبت به حالتی که جابجایی آزاد مکانیزم اصلی خنک کاری بوده است نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که حضور سیال فعال در اطراف لوله ی سلاح برای حفظ نرخ نواخت بالای سلاح امری ضروری است.

Keywords:

بالستیک داخلی , انتقال حرارت گذار , مش متحرک , تاریخچه دمای گاز , خنک کاری اجباری