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超声速空气动力学激波发生器——激波管

简要描述:

超声速空气动力学激波发生器——激波管用于表现压力阶跃的测量设备为串接高阻抗电荷放大器的记忆示波器。示波器真实记录激波所形成的压力阶跃信号。

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超声速空气动力学激波发生器——激波管

一.激波管用于表现激波所形成的迅速压力阶跃

当气体发生超声速流动时,在特定的条件下会发生特定的气动现象——激波。激波是超声速流动时特有的现象,是压力骤变的一个间断面。激波两边的压力阶跃陡升,整个时间只有几个纳秒。当钝头物体在气体中超声速运动时,其前端会顶着一个强烈的激波,激波与物体之间所形成的高压区严重阻碍着物体的运行。当一个超声速飞行的飞机低空略过建筑物时,飞机所形成的激波后高压会瞬间压碎所有的建筑物玻璃,甚至摧毁建筑,这个可怕的激波可以用激波管来再现。

激波管机械结构的主体为高压段和低压段两段管体。用退火铝膜制成膜片将管体分为高低压两段激波管的高压气源来自于空气压缩机或者高压气瓶。当高压段压力逐步上升时,膜片受到压力的作用逐步变形直至破裂。膜片破裂后,高压气体推动低压段气体向前运动,运动气体的前锋形成一个干净的断面,在空气动力学里被称为激波。当激波到达位于激波管端面的压力传感器表面时,施加在传感器表面一个短暂持续的压力阶跃。这个压力阶跃是激波前后的压力阶跃,变化时间只有2-10ns,极其迅速。通过这个这个压力传感器的输出信号可以对激波压力的迅速变化有个直观的了解。

实际上这个压力阶跃的爬升时间比压力传感器的跟随时间快得多,所以可用来标定压力传感器的动态特性。

 

二.压力传感器动态标定激波管系统配置

标定激波管机械结构的主体为高压段和低压段两段管体。用退火铝膜制成膜片将管体分为高低压两段标定激波管的高压气源来自于空气压缩机或者高压气瓶。当高压段压力逐步上升时,膜片受到压力的作用逐步变形直至破裂。膜片破裂后,高压气体推动低压段气体向前运动,运动气体的前锋形成一个干净的断面,在空气动力学里被称为激波。当激波到达待标定压力传感器表面时,施加在传感器表面一个短暂持续的压力阶跃。

主要技术指标


1.根据不同需要,高压段可充气至3MPa,低压段可保持常压,也可充气或抽真空。一般情况下,高压段充压至0.3-0.4MPa,低压段保持常压,产生激波马赫数为1.3-1.4的激波压力;

2.超声速空气动力学激波发生器——激波管是一台产生阶跃压力的设备,可以标定压电压力传感器,也可标定其他类型的压力传感器。

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