河南鑫濮空氣炮廠，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理對(duì)空氣炮提高噴爆能量設(shè)定了技術(shù)改進(jìn)方案，采用計(jì)算流體力學(xué)的方法和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)方案進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬計(jì)算，取得了優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，再通過實(shí)驗(yàn)室性能測(cè)定驗(yàn)證，最終得出了空氣炮結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施，具體工作如下：

1. 確定用數(shù)值計(jì)算方法研究空氣炮特殊氣體流動(dòng)現(xiàn)象。
數(shù)值計(jì)算可計(jì)算理論流體力學(xué)所不能求解的復(fù)雜幾何形狀下的非線性復(fù)雜流動(dòng)，可以模擬復(fù)雜流動(dòng)的細(xì)微結(jié)構(gòu)并可代替部分風(fēng)洞試驗(yàn)，便于孤立因素的優(yōu)化分析。
2. 根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理改進(jìn)空氣炮設(shè)計(jì)。
采用計(jì)算流體力學(xué)建模對(duì)方案進(jìn)行仿真計(jì)算并優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定優(yōu)化方案、改進(jìn)空氣炮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行性能試驗(yàn)。
3. 利用計(jì)算機(jī)大容量和快速計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，采用CFD方法對(duì)控制方程、數(shù)值方法和踹流模型等準(zhǔn)確的模擬真實(shí)流場(chǎng)。
4. 空氣炮的壓縮空氣狀態(tài)變化是從低速、聲速，到超高速的可壓和不可壓流動(dòng)，用NAVIER-STOKES方程組求解三維粘性流場(chǎng)數(shù)值。
5. 根據(jù)以上結(jié)果確定空氣炮優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)值，如加大活塞管開口；擴(kuò)大噴氣管直徑；采用縮放型噴氣管。
6. 通過對(duì)我司生產(chǎn)的容量30L至150L等多種規(guī)格的空氣炮進(jìn)行及時(shí)進(jìn)步改進(jìn)，重新組織了流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、減少了流動(dòng)損失、提高了能量轉(zhuǎn)換效率，使噴爆沖擊力提高50%-70%。