CN113175849A - 一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,驱动管的第二左端管中部带有第一单向阀,第一单向阀只允许驱动管的第二左端管中的流体从右向左运动,第一单向阀不允许驱动管的第二左端管中的流体从左向右运动,驱动管的第二下端管竖直放置,驱动管的第二下端管位于右端,驱动管的第二下端管的最下端向右弯折;本发明将体爆轰战斗部内部最下端的固液相混合燃料吸入驱动管,将驱动管内部的固液相混合燃料从体爆轰战斗部内部最上端边沿向中心运动,驱动位于上端盖板的下表面的气泡向内径向运动至装药口并排出。反复循环直至将战斗部内部的气泡全部排出,提高战斗部装药体积,避免了氧气和燃料接触,提高了战斗部安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于驱动气泡装置技术领域,涉及一种驱动气泡径向运动的装置,特别涉及一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置。
背景技术
体爆轰战斗部内部装填高能燃料,通过炸药爆炸抛撒驱动作用,高能燃料被抛撒到空气中,高能燃料与空气混合,形成大范围的活性云团,再经炸药二次起爆,活性云团产生体爆轰,是威力最大的武器之一。随着对威力的不断提升,体爆轰战斗部的重量已经发展至十吨级。
体爆轰战斗部爆炸威力的提高主要依赖于内部装填燃料能量的提高,贵大勇等人在文献“高威力FAE液态燃料的优化选择”(火炸药学报,2016年,第3期14页)中报道:在液态燃料中加入金属粉末,液相燃料与金属粉末混合后形成固液相混合燃料,由于金属粉末热值很高,可以大幅度提高体爆轰战斗部内部燃料的能量。
由于固液相混合燃料不能相互溶解,而且各组分密度不同,在重力作用下,固液相混合燃料中密度较大的燃料会沉降到下部,密度较小的燃料会上升到上部。一旦分层,导致体爆轰战斗部的威力大幅度下降,同时导致战斗部质心偏移对目标的命中精度降低。为了解决固液相混合燃料在重力作用下分层的问题,在固液燃料和液相燃料混合过程中,加入凝胶剂,使得固液燃料和液相燃料凝胶化。凝胶化后的状态为粘稠状,凝胶化固液相混合燃料不再发生分层。
战斗部实际装填凝胶化固液相混合燃料时,先在搅拌混合设备上,将固相燃料、液相燃料和凝胶混合均匀,形成凝胶化固液相混合燃料后,再往战斗部壳体里装填。战斗部重量12~14吨,战斗部直径3.1~3.3米,装药口位于战斗部最上端中心,抛撒装置下端与战斗部端盖连接,抛撒装置上端与端盖距离为76~80毫米,装药口直径0.8~1.0米,往战斗部壳体里装填燃料的过程中,凝胶化固液相混合燃料从外往里流动,战斗部壳体里的空气从里向外排出,空气和凝胶化固液相混合燃料发生对流运动,空气不可避免的将会进入凝胶化固液相混合燃料内部,由于燃料为粘稠状,燃料粘度很大,空气进入燃料以后,以气泡的形式悬浮在凝胶化固液相混合燃料中。
为了将气泡排出,常采用的方法是将体爆轰战斗部加热,加热后凝胶化固液相混合燃料粘度降低,气泡所受的浮力超过燃料对气泡的粘性力,气泡可以逐渐上升,理想状态下,气泡可以从装药口排出。但气泡上升至体爆轰战斗部的最上端后,气泡与体爆轰战斗部的上端盖板接触,气泡附着在上端盖板的下表面,张洋等人在文献“壁面约束对裙带气泡动力学的影响”(力学学报,2017年9月,第49卷第5期1050页)中报道:流体内气泡接触到壳体内壁面后,气泡的运动会受到明显的阻力。上端盖板的下表面对气泡具有较大的吸附力,导致气泡无法自动向装药口移动,而且十吨级战斗部重量较大,无法通过震动或者翻滚使内部气泡移动,而且前端盖板面积较大,吸附的气泡体积较大。而且体爆轰战斗部内部的固液相混合燃料的内应力是存在差异的,具体来说,所处位置越向下,固液相混合燃料的内应力越大,公茂明等人在文献“气泡直径对旋流静态微泡浮选柱内流体动力学行为的影响”(计算机与应用化学,2015年12月,第32卷第12期1410页)中报道:气泡周围的液体内应力越大,气泡被压缩的程度越高,气泡的体积越小,向上运动的浮力越小,越不容易向上运动并排出。体爆轰战斗部中靠近下端盖的固液相混合燃料内应力最大,其内部气泡最不容易向上排出。一旦气泡留存在凝胶化固液相混合燃料中,空气占据了燃料的装填空间,燃料装的量减少,战斗部内部的总能量降低,影响战斗部爆炸后威力。空气中含有氧气,氧气和燃料接触,当温度较高时,有燃烧的风险,一旦燃烧将会发生爆炸,造成无法挽回的损失。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷,本发明提供一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,本发明将体爆轰战斗部内部最下端的固液相混合燃料吸入驱动管,将驱动管内部的固液相混合燃料从体爆轰战斗部内部最上端边沿向中心运动,驱动位于上端盖板的下表面的气泡向内径向运动至装药口并排出。反复循环直至将战斗部内部的气泡全部排出,提高战斗部装药体积,避免了氧气和燃料接触,提高了战斗部安全性和可靠性。
本发明提供的一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置。包括体爆轰战斗部1,其特征在于,还包括驱动管2、活塞3;
体爆轰战斗部1的形状为第一圆桶体,体爆轰战斗部1的第一圆桶体为回转体,体爆轰战斗部1的第一圆桶体上端带有第一内法兰;
体爆轰战斗部1的回转体轴线垂直于地面,体爆轰战斗部1为体爆轰战斗部壳体,体爆轰战斗部1的内腔中装有固液相混合燃料,体爆轰战斗部重量为12~14吨,体爆轰战斗部直径为3.1~3.3米,第一内法兰内侧为战斗部装药口,装药口直径0.8~1.0米,装药口位于战斗部最上端中心,1内腔的中心带有抛撒装置,抛撒装置下端与体爆轰战斗部下端盖连接,抛撒装置上端与体爆轰上端盖距离为76~80毫米,体爆轰战斗部1内腔中装填的固液相混合燃料为粘稠状,体爆轰战斗部1的外部有加热器,体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面上吸附了大量气泡,靠近体爆轰战斗部下端盖的固液相混合燃料内应力最大,气泡体积最小,最不容易排出,本发明用于将固液相混合燃料中的气泡驱动至装药口并排出;
驱动管2由三根管连接而成,驱动管2的三根管分别为第二左端管、第二上端管、第二下端管,驱动管2的第二左端管水平放置,驱动管2的第二左端管位于左端,驱动管2的第二左端管的最左端向右上弯折,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管2的第二左端管中部带有第一单向阀,第一单向阀只允许驱动管2的第二左端管中的流体从右向左运动,第一单向阀不允许驱动管2的第二左端管中的流体从左向右运动,驱动管2的第二下端管竖直放置,驱动管2的第二下端管位于右端,驱动管2的第二下端管的最下端向右弯折,驱动管2的第二下端管中部带有第二单向阀,第二单向阀只允许驱动管2的第二下端管中的流体从下向上运动,第二单向阀不允许驱动管2的第二下端管中的流体从上向下运动,驱动管2的第二上端管竖直放置,驱动管2的第二上端管位于中部,驱动管2的第二上端管的最下端、驱动管2的第二左端管的最右端、驱动管2的第二下端管的最上端连接而且相互连通;
驱动管2位于体爆轰战斗部1内部,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部与体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面边沿接触,驱动管2的第二下端管的最下端与体爆轰战斗部1的下端盖接触;
活塞3由第三圆筒体和第三圆柱体组成,活塞3的第三圆筒体竖直放置,活塞3的第三圆筒体两端均带有第三内法兰,活塞3的第三圆柱体位于活塞3的第三圆筒体内部,活塞3的第三圆柱体外侧面与活塞3的第三圆筒体内侧面密封滑动配合接触,活塞3的第三圆柱体上端中部带有第三圆柱形凸台,活塞3的第三圆柱形凸台从的活塞3的位于上端第三内法兰中伸出,活塞3的第三圆柱形凸台向上运动时,可以将活塞3下端的流体通过位于下端第三内法兰吸入第三圆筒体,活塞3的第三圆柱形凸台向下运动时,可以将第三圆筒体内部的流体通过位于下端第三内法兰排出;
活塞3位于体爆轰战斗部1上端,活塞3的位于下端第三内法兰内侧面与驱动管2的第二上端管的最上端连接;
驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为13°~16°;
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.2mm2~1.6mm2;
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.29~0.33;
所述一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,其使用方法包括以下步骤:
步骤1:将体爆轰战斗部1与驱动管2装配;
步骤2:将活塞3与驱动管2装配;
步骤3:反复上下移动活塞3的第三圆柱形凸台,使活塞3的第三圆柱体在活塞3的第三圆筒体内部反复上下移动,活塞3的第三圆柱形凸台向上运动时,驱动管2的第二上端管中的固液相混合材料被吸入第三圆筒体,由于第二左端管中的固液相混合燃料不能从左向右运动,只有第二下端管中的固液相混合燃料能从下向上运动,因此,体爆轰战斗部1的下端盖附近的固液相混合燃料通过驱动管2的第二下端管的最下端吸入并进入第三圆筒体,活塞3的第三圆柱形凸台向下运动时,第三圆筒体中的固液相混合材料被压入驱动管2的第二上端管中,由于第二下端管中的固液相混合燃料不能从上向下运动,只有第二左端管中的固液相混合燃料能从右向左运动,因此,第三圆筒体中的固液相混合燃料通过驱动管2的第二左端管的最左端挤出并在体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面沿径向流动,从驱动管2的第二左端管的最左端挤出的固液相混合燃料驱动体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面上的气泡沿着径向向内流动,气泡流动至装药口后向上排出;
步骤4:将驱动管2沿着体爆轰战斗部1的回转体轴线匀速转动,驱动管2的第二左端管的最左端沿着体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面环向运动,将体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面的气泡全部驱动至装药口并向上排出,直至装药口中再无气泡排出,认为固液相混合燃料内部再无气泡。
关于驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角、驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积、驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比,可以采取以下2种方式的任意一种:
实现方式1:驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为13°;
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.2mm2;
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.29。
实现方式2:驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为16°;
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.6mm2;
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.33。
本发明的一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,带来的技术效果体现为:
本发明适用的体爆轰战斗部重量12~14吨,战斗部直径3.1~3.3米,装药口位于战斗部最上端中心,抛撒装置下端与战斗部端盖连接,抛撒装置上端与端盖距离为76~80毫米,装药口直径0.8~1.0米,本发明将驱动管的一端放在体爆轰战斗部内部最下端,通过活塞给予驱动管该端向内吸的力,将体爆轰战斗部内部最下端的固液相混合燃料吸入驱动管,本发明再将驱动管的另一端放在体爆轰战斗部内部最上端边沿,通过活塞给予驱动管该端向外吐的力,将驱动管内部的固液相混合燃料从体爆轰战斗部内部最上端边沿向中心运动,一方面驱动位于上端盖板的下表面的气泡向内径向运动至装药口并排出,另一方面可以将体爆轰战斗部内部最下端内应力最大的固液相混合燃料传递至最上端,内应力减小,气泡变大,浮力增大并排出。反复循环直至将战斗部内部的气泡全部排出,提高战斗部装药体积,提高战斗部威力,避免了氧气和燃料接触,提高了战斗部安全性和可靠性。
附图说明
图1是一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置的结构示意图。1、体爆轰战斗部,2、驱动管,3、活塞。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,需要说明的是本发明不局限于以下具体实施例,凡在本发明技术方案基础上进行的同等变换均在本发明的保护范围内。
实施例1:
如图1所示,本实施例给出一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置。包括体爆轰战斗部1,其特征在于,还包括驱动管2、活塞3;
体爆轰战斗部1的形状为第一圆桶体,体爆轰战斗部1的第一圆桶体为回转体,体爆轰战斗部1的第一圆桶体上端带有第一内法兰;
体爆轰战斗部1的回转体轴线垂直于地面,体爆轰战斗部1为体爆轰战斗部壳体,体爆轰战斗部1的内腔中装有固液相混合燃料,体爆轰战斗部重量为12~14吨,体爆轰战斗部直径为3.1~3.3米,第一内法兰内侧为战斗部装药口,装药口直径0.8~1.0米,装药口位于战斗部最上端中心,1内腔的中心带有抛撒装置,抛撒装置下端与体爆轰战斗部下端盖连接,抛撒装置上端与体爆轰上端盖距离为76~80毫米,体爆轰战斗部1内腔中装填的固液相混合燃料为粘稠状,体爆轰战斗部1的外部有加热器,体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面上吸附了大量气泡,靠近体爆轰战斗部下端盖的固液相混合燃料内应力最大,气泡体积最小,最不容易排出,本发明用于将固液相混合燃料中的气泡驱动至装药口并排出;
驱动管2由三根管连接而成,驱动管2的三根管分别为第二左端管、第二上端管、第二下端管,驱动管2的第二左端管水平放置,驱动管2的第二左端管位于左端,驱动管2的第二左端管的最左端向右上弯折,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管2的第二左端管中部带有第一单向阀,第一单向阀只允许驱动管2的第二左端管中的流体从右向左运动,第一单向阀不允许驱动管2的第二左端管中的流体从左向右运动,驱动管2的第二下端管竖直放置,驱动管2的第二下端管位于右端,驱动管2的第二下端管的最下端向右弯折,驱动管2的第二下端管中部带有第二单向阀,第二单向阀只允许驱动管2的第二下端管中的流体从下向上运动,第二单向阀不允许驱动管2的第二下端管中的流体从上向下运动,驱动管2的第二上端管竖直放置,驱动管2的第二上端管位于中部,驱动管2的第二上端管的最下端、驱动管2的第二左端管的最右端、驱动管2的第二下端管的最上端连接而且相互连通;
驱动管2位于体爆轰战斗部1内部,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部与体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面边沿接触,驱动管2的第二下端管的最下端与体爆轰战斗部1的下端盖接触;
活塞3由第三圆筒体和第三圆柱体组成,活塞3的第三圆筒体竖直放置,活塞3的第三圆筒体两端均带有第三内法兰,活塞3的第三圆柱体位于活塞3的第三圆筒体内部,活塞3的第三圆柱体外侧面与活塞3的第三圆筒体内侧面密封滑动配合接触,活塞3的第三圆柱体上端中部带有第三圆柱形凸台,活塞3的第三圆柱形凸台从的活塞3的位于上端第三内法兰中伸出,活塞3的第三圆柱形凸台向上运动时,可以将活塞3下端的流体通过位于下端第三内法兰吸入第三圆筒体,活塞3的第三圆柱形凸台向下运动时,可以将第三圆筒体内部的流体通过位于下端第三内法兰排出;
活塞3位于体爆轰战斗部1上端,活塞3的位于下端第三内法兰内侧面与驱动管2的第二上端管的最上端连接;
本发明的使用方法及工作原理为:
所述一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,其使用方法包括以下步骤:
步骤1:将体爆轰战斗部1与驱动管2装配;
步骤2:将活塞3与驱动管2装配;
步骤3:反复上下移动活塞3的第三圆柱形凸台,使活塞3的第三圆柱体在活塞3的第三圆筒体内部反复上下移动,活塞3的第三圆柱形凸台向上运动时,驱动管2的第二上端管中的固液相混合材料被吸入第三圆筒体,由于第二左端管中的固液相混合燃料不能从左向右运动,只有第二下端管中的固液相混合燃料能从下向上运动,因此,体爆轰战斗部1的下端盖附近的固液相混合燃料通过驱动管2的第二下端管的最下端吸入并进入第三圆筒体,活塞3的第三圆柱形凸台向下运动时,第三圆筒体中的固液相混合材料被压入驱动管2的第二上端管中,由于第二下端管中的固液相混合燃料不能从上向下运动,只有第二左端管中的固液相混合燃料能从右向左运动,因此,第三圆筒体中的固液相混合燃料通过驱动管2的第二左端管的最左端挤出并在体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面沿径向流动,从驱动管2的第二左端管的最左端挤出的固液相混合燃料驱动体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面上的气泡沿着径向向内流动,气泡流动至装药口后向上排出;
步骤4:将驱动管2沿着体爆轰战斗部1的回转体轴线匀速转动,驱动管2的第二左端管的最左端沿着体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面环向运动,将体爆轰战斗部1的第一内法兰下端面的气泡全部驱动至装药口并向上排出,直至装药口中再无气泡排出,认为固液相混合燃料内部再无气泡。
本发明的工作原理如下:
由于体爆轰战斗部1的内腔的固液相混合燃料中有两种气泡,一种是位于体爆轰战斗部1下端盖周围,这部分的气泡是由于燃料内应力太大,气泡被压缩的体积太小,无法通过浮力向上运动,另一种气泡是在体爆轰战斗部1的上端盖下端吸附的大量气泡。
本发明的工作原理是通过一根管子吸入体爆轰战斗部1下端盖周围的固液相混合燃料,将固液相混合燃料从下端吸到上端,使得固液相混合燃料的内应力减小,气泡体积增大,浮力增大,从而可以排出。
本发明的另一根管子位于体爆轰战斗部1上端盖下侧边沿,从体爆轰战斗部1上端盖下侧边沿朝向中心挤出固液相混合燃料,固液相混合燃料从上端盖边沿向中心流动,流动过程中带动上端盖下端的气泡流向中心,气泡到达中心后便可以从装药孔排出,通过不断反复的重复,直至将以上两种气泡全部排出,使得固液相混合燃料内部没有气泡。
驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,目的是从驱动管2的第二左端管的最左端排出的固液相混合燃料不仅有径向向内的分速度,还有竖直向上的分速度,因为通过流动的固液相混合燃料驱动上端盖下端的气泡时,如果只有水平方向的流动,对上端盖下端的气泡的驱动力是较低的,上端盖下端对气泡的吸附力超过固液相混合燃料流动的摩擦力时,上端盖下端的气泡不能被有效驱动。而第二左端管的最左端朝向右弯折后,流出的固液相混合燃料有竖直方向的速度,即固液相混合燃料有向上的运动,该运动通过固液相混合燃料的动能直接冲击上端盖下端的气泡,对上端盖下端的气泡的驱动效果是明显的。
驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角太小时,固液相混合燃料从驱动管2的第二左端管的最左端流出后的竖直方向的速度太小,对上端盖下端的气泡的驱动能力太差,不足以将上端盖下端的气泡有效驱动之装药口并排出;驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角太大时,固液相混合燃料从驱动管2的第二左端管的最左端流出后的竖直方向的速度太大,直接冲击上端盖下端后发生反射,反射后固液相混合燃料向下运动,不能有效驱动上端盖下端的气泡。通过大量实验发现,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为13°~16°时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为13°;
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,目的是使得从驱动管2的第二左端管的最左端流出的固液相混合燃料在竖直方向的尺寸较小,在环向的尺寸较大,固液相混合燃料在竖直方向的尺寸较小是因为竖直方向够冲击上端盖下端的气泡则足以,竖直方向的尺寸再大也没有作用。
固液相混合燃料在环向的尺寸较大,是为了对冲击上端盖下端的气泡的有效面积增大,驱动效率提高。
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比太小时,固液相混合燃料在竖直方向的尺寸太大,位于下端的固液相混合燃料已经没有气泡可以冲击,属于浪费,而固液相混合燃料在环向的尺寸太小,对上端盖下端的气泡的冲击面积太小,效率太低,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比太大时,固液相混合燃料在竖直方向的尺寸太小,固液相混合燃料在环向的尺寸太大,导致固液相混合燃料在环向上单位角度的流量太小,即环向上单位角度的固液相混合燃料的动能太小,对上端盖下端的气泡的冲击效果太差,通过大量实验发现,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.29~0.33时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.29;
驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积太小太大都不理想,因为通过活塞3上下运动,驱动管2的第二左端管的最左端口部的流量是一定的,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积太小时,流出的固液相混合燃料的速度太快,流体速度太快本身就容易产生气泡,而且容易形成湍流,驱动流体运动的速度和方向均变的随即而不可把控,失去本发明的效果。驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积太大时,流出的固液相混合燃料的速度太慢,固液相混合燃料在流动过程中是受到阻力的,若速度太低,还没有从上端盖下端边沿流到中心,速度已经降为0,则对气泡的驱动效果变的很差。通过大量实验发现,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.2mm2~1.6mm2时,上述问题均可以避免,上述功能均得以实现,满足使用要求。
本实施例中,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.2mm2;
加工5个体爆轰战斗部,加工5个本发明,装入凝胶化固液相混合材料,安装完成后,在战斗部外部加热,一段时间后,进行CT扫描,发现所有的战斗部内部均有气泡。通过本发明对体爆轰战斗部下端盖上端的气泡进行吸收,对上端盖下端的气泡进行驱动,使得所有气泡均从装药口排出,直至装药口处没有气泡产生,再对体爆轰战斗部进行CT扫描,发现所有的战斗部内部固液相混合燃料内部均没有气泡。证明本发明有效。
本发明的一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,带来的技术效果体现为:
本发明适用的体爆轰战斗部重量12~14吨,战斗部直径3.1~3.3米,装药口位于战斗部最上端中心,抛撒装置下端与战斗部端盖连接,抛撒装置上端与端盖距离为76~80毫米,装药口直径0.8~1.0米,本发明将驱动管的一端放在体爆轰战斗部内部最下端,通过活塞给予驱动管该端向内吸的力,将体爆轰战斗部内部最下端的固液相混合燃料吸入驱动管,本发明再将驱动管的另一端放在体爆轰战斗部内部最上端边沿,通过活塞给予驱动管该端向外吐的力,将驱动管内部的固液相混合燃料从体爆轰战斗部内部最上端边沿向中心运动,一方面驱动位于上端盖板的下表面的气泡向内径向运动至装药口并排出,另一方面可以将体爆轰战斗部内部最下端内应力最大的固液相混合燃料传递至最上端,内应力减小,气泡变大,浮力增大并排出。反复循环直至将战斗部内部的气泡全部排出,提高战斗部装药体积,提高战斗部威力,避免了氧气和燃料接触,提高了战斗部安全性和可靠性。
实施例2:
实施例2与实施例1的区别在于:
本实施例中,驱动管2的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为16°;
本实施例中,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.33;
本实施例中,驱动管2的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.6mm2;
加工5个体爆轰战斗部,加工5个本发明,装入凝胶化固液相混合材料,安装完成后,在战斗部外部加热,一段时间后,进行CT扫描,发现所有的战斗部内部均有气泡。通过本发明对体爆轰战斗部下端盖上端的气泡进行吸收,对上端盖下端的气泡进行驱动,使得所有气泡均从装药口排出,直至装药口处没有气泡产生,再对体爆轰战斗部进行CT扫描,发现所有的战斗部内部固液相混合燃料内部均没有气泡。证明本发明有效。
本发明的一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,带来的技术效果体现为:
本发明适用的体爆轰战斗部重量12~14吨,战斗部直径3.1~3.3米,装药口位于战斗部最上端中心,抛撒装置下端与战斗部端盖连接,抛撒装置上端与端盖距离为76~80毫米,装药口直径0.8~1.0米,本发明将驱动管的一端放在体爆轰战斗部内部最下端,通过活塞给予驱动管该端向内吸的力,将体爆轰战斗部内部最下端的固液相混合燃料吸入驱动管,本发明再将驱动管的另一端放在体爆轰战斗部内部最上端边沿,通过活塞给予驱动管该端向外吐的力,将驱动管内部的固液相混合燃料从体爆轰战斗部内部最上端边沿向中心运动,一方面驱动位于上端盖板的下表面的气泡向内径向运动至装药口并排出,另一方面可以将体爆轰战斗部内部最下端内应力最大的固液相混合燃料传递至最上端,内应力减小,气泡变大,浮力增大并排出。反复循环直至将战斗部内部的气泡全部排出,提高战斗部装药体积,提高战斗部威力,避免了氧气和燃料接触,提高了战斗部安全性和可靠性。
Claims (3)
1.一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置。包括体爆轰战斗部(1),其特征在于,还包括驱动管(2)、活塞(3);
体爆轰战斗部(1)的形状为第一圆桶体,体爆轰战斗部(1)的第一圆桶体为回转体,体爆轰战斗部(1)的第一圆桶体上端带有第一内法兰;
体爆轰战斗部(1)的回转体轴线垂直于地面,体爆轰战斗部(1)为体爆轰战斗部壳体,体爆轰战斗部(1)的内腔中装有固液相混合燃料,体爆轰战斗部重量为12~14吨,体爆轰战斗部直径为3.1~3.3米,第一内法兰内侧为战斗部装药口,装药口直径0.8~1.0米,装药口位于战斗部最上端中心,1内腔的中心带有抛撒装置,抛撒装置下端与体爆轰战斗部下端盖连接,抛撒装置上端与体爆轰上端盖距离为76~80毫米,体爆轰战斗部(1)内腔中装填的固液相混合燃料为粘稠状,体爆轰战斗部(1)的外部有加热器,体爆轰战斗部(1)的第一内法兰下端面上吸附了大量气泡,靠近体爆轰战斗部下端盖的固液相混合燃料内应力最大,气泡体积最小,最不容易排出,本发明用于将固液相混合燃料中的气泡驱动至装药口并排出;
驱动管(2)由三根管连接而成,驱动管(2)的三根管分别为第二左端管、第二上端管、第二下端管,驱动管(2)的第二左端管水平放置,驱动管(2)的第二左端管位于左端,驱动管(2)的第二左端管的最左端向右上弯折,驱动管(2)的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管(2)的第二左端管中部带有第一单向阀,第一单向阀只允许驱动管(2)的第二左端管中的流体从右向左运动,第一单向阀不允许驱动管(2)的第二左端管中的流体从左向右运动,驱动管(2)的第二下端管竖直放置,驱动管(2)的第二下端管位于右端,驱动管(2)的第二下端管的最下端向右弯折,驱动管(2)的第二下端管中部带有第二单向阀,第二单向阀只允许驱动管(2)的第二下端管中的流体从下向上运动,第二单向阀不允许驱动管(2)的第二下端管中的流体从上向下运动,驱动管(2)的第二上端管竖直放置,驱动管(2)的第二上端管位于中部,驱动管(2)的第二上端管的最下端、驱动管(2)的第二左端管的最右端、驱动管(2)的第二下端管的最上端连接而且相互连通;
驱动管(2)位于体爆轰战斗部(1)内部,驱动管(2)的第二左端管的最左端弯折后口部与体爆轰战斗部(1)的第一内法兰下端面边沿接触,驱动管(2)的第二下端管的最下端与体爆轰战斗部(1)的下端盖接触;
活塞(3)由第三圆筒体和第三圆柱体组成,活塞(3)的第三圆筒体竖直放置,活塞(3)的第三圆筒体两端均带有第三内法兰,活塞(3)的第三圆柱体位于活塞(3)的第三圆筒体内部,活塞(3)的第三圆柱体外侧面与活塞(3)的第三圆筒体内侧面密封滑动配合接触,活塞(3)的第三圆柱体上端中部带有第三圆柱形凸台,活塞(3)的第三圆柱形凸台从的活塞(3)的位于上端第三内法兰中伸出,活塞(3)的第三圆柱形凸台向上运动时,可以将活塞(3)下端的流体通过位于下端第三内法兰吸入第三圆筒体,活塞(3)的第三圆柱形凸台向下运动时,可以将第三圆筒体内部的流体通过位于下端第三内法兰排出;
活塞(3)位于体爆轰战斗部(1)上端,活塞(3)的位于下端第三内法兰内侧面与驱动管(2)的第二上端管的最上端连接;
驱动管(2)的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管(2)的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为13°~16°;
驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.2mm2~1.6mm2;
驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.29~0.33;
所述一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,其使用方法包括以下步骤:
步骤1:将体爆轰战斗部(1)与驱动管(2)装配;
步骤2:将活塞(3)与驱动管(2)装配;
步骤3:反复上下移动活塞(3)的第三圆柱形凸台,使活塞(3)的第三圆柱体在活塞(3)的第三圆筒体内部反复上下移动,活塞(3)的第三圆柱形凸台向上运动时,驱动管(2)的第二上端管中的固液相混合材料被吸入第三圆筒体,由于第二左端管中的固液相混合燃料不能从左向右运动,只有第二下端管中的固液相混合燃料能从下向上运动,因此,体爆轰战斗部(1)的下端盖附近的固液相混合燃料通过驱动管(2)的第二下端管的最下端吸入并进入第三圆筒体,活塞(3)的第三圆柱形凸台向下运动时,第三圆筒体中的固液相混合材料被压入驱动管(2)的第二上端管中,由于第二下端管中的固液相混合燃料不能从上向下运动,只有第二左端管中的固液相混合燃料能从右向左运动,因此,第三圆筒体中的固液相混合燃料通过驱动管(2)的第二左端管的最左端挤出并在体爆轰战斗部(1)的第一内法兰下端面沿径向流动,从驱动管(2)的第二左端管的最左端挤出的固液相混合燃料驱动体爆轰战斗部(1)的第一内法兰下端面上的气泡沿着径向向内流动,气泡流动至装药口后向上排出;
步骤4:将驱动管(2)沿着体爆轰战斗部(1)的回转体轴线匀速转动,驱动管(2)的第二左端管的最左端沿着体爆轰战斗部(1)的第一内法兰下端面环向运动,将体爆轰战斗部(1)的第一内法兰下端面的气泡全部驱动至装药口并向上排出,直至装药口中再无气泡排出,认为固液相混合燃料内部再无气泡。
2.如权利要求1所述一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,其特征在于,驱动管(2)的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管(2)的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为13°;
驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.2mm2;
驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.29。
3.如权利要求1所述一种能驱动流体内部悬浮气泡径向运动的装置,其特征在于,驱动管(2)的第二左端管的最左端弯折后口部朝向右上,驱动管(2)的第二左端管的最左端弯折后口部轴线与水平面的夹角为16°;
驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔为椭圆形,驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形面积为1.6mm2;
驱动管(2)的第二左端管的最左端口部内腔的椭圆形长轴与短轴长度之比为1:0.33。
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