可视化激波管动态校准系统的设计与研究

发布时间：2025-01-08 22:18

　　作为评估武器弹药毁伤威力的重要手段,冲击波超压测试越来越受到重视,提高冲击波超压测试的精度至关重要。激波管因其能产生良好的阶跃压力信号常作为冲击波超压测试校准装置,现阶段激波管只是用以对压力传感器进行动态校准,无法观测传感器周围激波流场流动过程。而自由场压力传感器有笔式、杆式、盘式多种外形结构,不同结构和不同安装角度的流线性差异明显,势必对冲击波超压测试结果产生一定影响。为了提高自由场压力传感器的校准精度,需要分析激波流场的变化过程,本文就此设计了可视化激波管动态校准系统,可同时记录激波压力和流场的变化,重点做了以下研究工作:（1）分析激波管内气体流动关系,通过理论计算和实测试验比较了空气、N₂、CO₂和H₂四种不同高压区气源对产生激波的影响,发现不同气源只会影响激波压力幅值,而不会影响动态特性指标。利用激波管内气体拟定常流动最大持续时间和位置的关系,推导出了激波管高低压区最佳长度的计算方法。（2）为实现激波管的可视化,设计了由纹影仪和高速摄像结合的光学观测系统,为保证流场图像不失真,设计了平面观测窗口,由此将低压区传感器...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1可视化激波管结构组成

图2.1可视化激波管结构组成.1激波管的气源选择分析.1.1激波管气体流动关系分析在分析激波管气体流动关系时，为了更方便的进行理论研究，可对激波管做出一想假设[45]。这些假设都是基于激波管管体选择在等截面的前提下，主要包括：（1）激波管管内流动是严格的一维流；（2）忽略....

图2.6小型激波管校准系统

的入射激波马赫数、入射激波压力和反射激波压力也会变大。其中很薄的膜片就能产生较大的马赫数和阶跃压力幅值。选择空气和N线相近，分析原因，可能是空气的主要成分为N2。选择CO2驱动时力幅值变化的幅度最小。取相同膜片厚度的情况下，破膜所需的高低压区初始压力比14PP相同力比相同时....

图2.13曲面玻璃失真图像

测到整个激波管内激波流场的运动过程。2.3.2观测窗的设计为了配合光学观测系统纹影法Z形光路的构成，需要在激波管低压区传感器安装区域设计透明观测窗，以保证光线的正常传播。而观测窗与激波管如何对接，观测窗设计为何种形状，都需要遵循一定的科学依据，才能得到可行性的方案，下面将具....

图2.14方管与圆柱管的连接方式

中北大学学位论文问题。由平面玻璃构成的观测窗如何与圆柱形激波管对接，是亟需解决的首要问题。将低压区传感器安装区域（尾端2m部分）设计成方管，在方管前后平面放置大小合适的平面光学玻璃，这样就解决了这个问题。平面玻璃可极大程度的避免因各种折射及角度等因素导致的图像失真问题，试验中....

本文编号：4024702