采用Fluent 对不同升温速率下有涂层和无涂层试验弹体的快速烤燃过程进行数值模拟分析。弹体采用柱壳装药结构，主要由壳体、装药、上端盖和下端盖组成，如图4 所示。弹体结构尺寸为ϕ94 mm×120 mm，壳体、上下端盖的材料均为30CrMnSiA，壳体壁厚为8 mm，上下端盖壁厚为10 mm，药柱尺寸为ϕ50 mm×100 mm，装药为GH-1。

在数值计算过程中，由于烤燃弹的上下端盖与壳体通过螺纹的连接部分对烤燃结果影响较小，因此在计算的过程中将螺纹部分简化，最终将烤燃弹壳体及端盖部分简化为圆柱体结构，烤燃弹简化模型及结构网格如图5 所示，各材料的热物性参数如表3 所示。

分别以1 ℃／min、5 ℃／min、10 ℃／min、20 ℃／min、30 ℃／min、40 ℃／min、80 ℃／min 的升温速率对涂覆5 mm 厚涂层的试验弹进行升温，直至发生点火响应，在UDF 程序中设置烤燃起始温度为20 ℃。分别在炸药柱中心处、R／2 处以及炸药柱与壳体壁面接触处设置温度随时间变化的监测点。

图4　弹体装药结构基本结构(www.daowen.com)

图5　烤燃弹简化模型及结构网格示意图

表3　材料热物性参数