تحليل حرارتي لوله سلاح با در نظر گرفتن تاريخچه حرارتي گازهاي احتراق

Thermal analysis of gun barrel considering combustion gas temperature history

در اين مقاله رفتار حرارتي سلاح در شليك هاي متمادي بصورت عددي بررسي شده است. براي اين منظور در ابتدا مساله بالستيك داخلي سلاح با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي و شبكه متحرك براي يك شليك و در يك دامنه محاسباتي بزرگ حل شده است. پس از شبيه سازي بالستيك داخلي، دماي گازهاي ناشي از احتراق و ضريب انتقال حرارت جابه جايي استخراج شده و به عنوان شرط مرزي در تحليل حرارتي استفاده شده است و بدين طريق توزيع دما در لوله ي سلاح در جهات محوري و شعاعي بدست آمده است. حل بدست آمده براي ميدان جريان در يك شليك براي شليك هاي بعدي نيز قابل تعميم است ولي رفتار حرارتي سلاح در شليك هاي متمادي با توجه به تاريخچه ي دماي گاز و ضريب انتقال حرارت درون لوله پس از خارج شدن مرمي بررسي شده است. همچنين اثر استفاده از آب به عنوان سيال خنك كننده لوله سلاح نسبت به حالتي كه جابجايي آزاد مكانيزم اصلي خنك كاري بوده است نيز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه حضور سيال فعال در اطراف لوله ي سلاح براي حفظ نرخ نواخت بالاي سلاح امري ضروري است.