河南鑫濮提高空气炮喷爆能量的优化设计

   河南鑫濮空气炮厂，根据空气动力学原理对空气炮提高喷爆能量设定了技术改进方案，采用计算流体力学的方法和计算机仿真技术对方案进行理论分析和数值模拟计算，取得了优化设计的关键点，再通过实验室性能测定验证，最终得出了空气炮结构改进措施，具体工作如下：

1. 确定用数值计算方法研究空气炮特殊气体流动现象。
数值计算可计算理论流体力学所不能求解的复杂几何形状下的非线性复杂流动，可以模拟复杂流动的细微结构并可代替部分风洞试验，便于孤立因素的优化分析。
2. 根据空气动力学原理改进空气炮设计。
采用计算流体力学建模对方案进行仿真计算并优化设计，确定优化方案、改进空气炮结构设计，进行性能试验。
3. 利用计算机大容量和快速计算的优点，采用CFD方法对控制方程、数值方法和踹流模型等准确的模拟真实流场。
4. 空气炮的压缩空气状态变化是从低速、声速，到超高速的可压和不可压流动，用NAVIER-STOKES方程组求解三维粘性流场数值。
5. 根据以上结果确定空气炮优化设计数值，如加大活塞管开口；扩大喷气管直径；采用缩放型喷气管。
6. 通过对我司生产的容量30L至150L等多种规格的空气炮进行及时进步改进，重新组织了流场结构、减少了流动损失、提高了能量转换效率，使喷爆冲击力提高50%-70%。