采用小室建模法建立了喷流床（Texaco）煤气化炉的稳态数学模型，即在化学反应的动力学特性以及物质的质量平衡、能量平衡的基础上对每个小室进行室建模，模型考虑了气固流动过程及包括催化水煤气反应、煤焦与O2、CO2、H2、H2O等化学反应过程。该模型仿真结果与多个煤种的气化试验数据相吻合。

为了实现满灭火剂条件下灭火弹仍具有良好的飞行稳定性,满足发射距离要求,综合考虑灭火炮尺寸和各项参数指标,设计了分瓣式灭火弹结构和外形,并对灭火弹的内、外弹道进行了计算;采用CFD仿真软件对灭火弹气动性能进行了评估,分析结果表明:由于尾翼长度过长,稳定性余量较大,但灭火弹所受到的气动阻力也较大,进而影响了灭火弹的飞行距离,灭火弹弹身至尾翼的收缩段形成了分离尾涡,可通过缩短尾翼长度来提高飞行距离。最后进行了发射试验,试验结果表明,灭火弹总体结构设计合理,也印证了上述仿真分析结果。

根据实际参数计算灭火弹的受力情况,采用有限元分析软件对弹体的发射强度进行分析。结果表明:灭火弹最大应力位置位于弹头与分瓣弹身的边缘处,最大等效应力小于105 MPa;灭火弹最大塑性变形为0.010715 mm,总变形为0.9659 mm,均能够满足发射强度要求。进行发射试验结果表明:灭火弹工作正常,出膛后灭火弹未发生零部件破损,验证了结构设计的合理性。