Прочностной расчет и оптимизация сопла ствола пороховой гидропушки

Abstract

Приведена оптимизация сопла ствола пороховой гидропушки. Определен профиль сопла, что позволяет получить импульсную струю воды с заданной скоростью при минимальном давлении внутри установки. Исследуется напряженно-деформированное состояние как для реального экспериментального устройства, так и для случая оптимальной геометрии. Расчет проводился по максимальному распределению давления воды на ствол, полученному с помощью численного метода Годунова, что позволяет сконструировать более легкое, мобильное и мощное устройство.

Наведено оптимізацію сопла ствола порохової гідропушки. Визначено профіль ствола, що дозволяє отримати імпульсний водяний струмінь із заданою швидкістю при мінімальному тиску всередині установки. Досліджено напружено-деформований стан для реального експериментального пристрою і для випадку оптимальної геометрії. Розрахунок проводили за максимальним розподілом тиску води на ствол, отриманому за допомогою числового методу Годунова. Це дозволяє сконструювати більш легкий, мобільний і потужний пристрій.

We have conducted optimization of powdercharge water jet barrel nozzle. We have determined the nozzle geometry, which provides water jet pulse with the preset rate at the minimal pressure within the device. We study the stress-strain state of both real test device, and the one with the optimal geometry. Calculations are made for the case of water pressure maximal distribution along the water jet nozzle, assessed using the Godunov numerical method. The results obtained are useful for the design of more light, mobile and powerful water jets.