Понятие ОЗВБ. Методы решения ОЗВБ. Алгоритм решения ОЗВБ

Алгоритм решения ОЗВБ. Решение ОЗВБ является проектной задачей, под которой понимается: для орудия заданного калибра d требуется определить геометрические размеры канала ствола и условия заряжания такими, чтобы снаряд заданной массы q (или коэффициента Cq=q/d³) получил заданное значение дульной или начальной скорости снаряда.
Геометрические характеристики канала ствола:

1.Начальный объем каморы Wo
2.Путь снаряда по каналу ствола Lд
3.Приведенная длина каморы Lo=Wo/s
4.Длина каморы Lкм
5.Степень уширения каморы
6.Длина канала Lкн=Lкм+Lд
7.Длина канала в калибрах Lкн/d
8.Число объемов расширения газа
9.Относительная координата конца горения пороха

Формулировка ОЗВБ, данная выше, является обобщенной, поскольку решению задачи в такой постановке отвечает бесчисленное множество решений. Задача проектировщика быстро найти среди этого множества решений оптимальное. Для поиска оптимального решения требуется проведение большого количества расчетов в итерационном цикле. Все это требует больших затрат человеко-машинного времени при работе на ЭВМ. В то же время, особенно на стадии технического предложения, требуется получать решение достаточно быстро с тем, чтобы проектировщик мог оперативно оценить расчетные варианты и принять по ним решение.
Методы решения ОЗВБ

Табличные
Аналитические
Численные

38. Алгоритм построения кривой закона давления пороховых газов на стенки ствола.
39. Общий алгоритм баллистического проектирования ствола.

40. Физическая картина истечения газа через отверстие. Режимы истечения. Расчет скорости истечения и расхода газа.
Истечение газа через отверстие. Рассматривается одномерное истечение газа из сосуда через отверстие в среду с противодавлением. В процессе истечения величина давления непрерывно изменяется, постепенно переходя от докритического режима к критическому и наоборот. Если за пределами отверстия отсутствуют ограничивающие струю поверхности, то струя называется СВОБОДНОЙ, иначе - ОГРАНИЧЕННОЙ или ПОЛУОГРАНИЧЕННОЙ.
Режимы истечения:
1. Докритический режим. При наличии малого перепада между давлением внутри сосуда и вне его в зоне, непосредственно прилегающей к отверстию (зоне формирования потока), газ приходит в движение (рисунок).

В зоне формирования потока по мере приближения к отверстию газ увеличивает свою скорость за счет того, что площади сферических поверхностей, на которых скорости газа одинаковы, уменьшаются, а расход через них, определяемый формулой , постоянен. Истечение газа из сосуда приводит к изменению давления, а, следовательно, и к появлению возмущений в газовой упругой среде. Эти возмущения распространяются с конечной скоростью, равной скорости движения звуковой волны. Волна пониженного давления будет подходить к отверстию по вытекающей струе и входить в него со скоростью V , равной разности скоростей между скоростью истекающего газа V₁ и скоростью звука а_в (рисунок).

C увеличением давления в сосуде (либо понижением наружного давления) величина V будет уменьшаться, т.к. скорость истечения из сосуда будет возрастать. Предельным будет случай, когда . В этом случае волна разрежения будет иметь нулевую скороcть относительно отверстия истечения и как бы "застрянет" в нем. Таким образом, при увеличении перепада давления наблюдается рост скорости истечения V₁ и расхода G_c. Однако этот рост имеет место только до определенного соотношения давлений p_o и p, называемого КРИТИЧЕСКИМ.

2. Критический режим. При критическом режиме истечения отверстие пропускает весь расчетный расход газа. Это заставляет сделать вывод, что наружное противодавление не передается через отверстие истечения вверх по потоку в зону формирования потока и, следовательно, дальнейшего увеличения расхода не происходит. Критический режим истечения характеризуется, таким образом, условиями и
3. Сверхкритический (закритический) режим. Этот режим истечения устанавливается с момента, когда давление во внешней среде становится меньше критического . В этом случае истекающая из сосуда струя газа под действием внутреннего давления ускоряется до . Однако, отверстие в этом случае работает в критическом режиме и обеспечивает постоянство расхода газа. Особенности данного режима истечения будут проявляться и в особенностях расчета течения струй за пределами отверстия. Эти особенности зависят от СТЕПЕНИ НЕРАСЧЕТНОСТИ СТРУИ . При n=1 (давление на выходе отверстия равно давлению окружающей среды) имеет место расчетный режим истечения струи. При n<1 - струя, истекающая во внешнюю среду, будет перерасширена. При n>1 - струя будет недорасширена. Последний случай характерен для истечения газа из канала ствола после прохождения дном снаряда дульного среза. Степень нерасчетности в этом случае может достигать значений от нескольких сотен до 1000 и больше.