[发明专利]一种记录爆轰内部结构的管道系统及其方法

说明书

本发明一种记录爆轰内部结构的管道系统及实验方法，该管道系统包括测试主体管、烟熏玻璃、烟膜和开槽法兰；在测试主体管的末端联接开槽法兰，并设置橡胶圈密封，在抽真空过程中将烟熏玻璃对准末端，利用管道内外的压力差将烟熏玻璃光滑面与橡胶密的接触面来保证玻璃和橡胶密封圈之间极好的密封。烟熏玻璃只保留中心处管道内径相同大小，其他部分需要用酒精擦拭干净，以免影响密封。同时，在内部管壁放置烟膜，烟膜宽度等于管道内径周长，实验完成后取下末端玻璃，则烟熏玻璃记录这一位置在横波到达时的内部横波轨迹。爆轰横波结构结果。本发明的有益效果是：结构简单，使用方便，可清晰记录爆轰面结构的记录爆轰内部结构的管道系统及实验方法。

技术领域

本发明涉及爆轰结构及爆轰传播形态的研究，具体涉及一种记录爆轰内部结构的管道系统及其方法。

背景技术

文献1（韩桂来，姜宗林，张德良. 激波与爆轰波对撞的数值模拟研究[J]. 力学学报, 2008, 40(2): 154-161.）指出自持爆轰波一般都具有复杂的三维结构，称为胞格结构。而螺旋爆轰只是圆管中模数为一的胞格。使用烟熏过的烟膜来记录爆轰的胞格结构也成为主要的爆轰现象研究手段。实际上，环绕在管子内壁的烟膜上仅仅记录了爆轰面外圈上的三波点经过的路径。因为实验方法的限制对爆轰结构的研究大部分都是对管壁处的螺旋爆轰结构进行研究，但是其内部发展规律少有涉及。想要确定离管壁较远处靠近管轴的前导激波面形状，可把烟膜垂直于管轴放置，这样爆轰面会在该烟膜上发生反射。但是如何将来自螺旋爆轰波反射的激波相交记录在端面烟膜面上的这一复杂过程至今为止尚不清楚。端面烟膜记录了折痕是如何从壁面朝着管轴向内延伸的。端面烟膜上显示的精细结构是由于反射激波扫过经过激波压缩的反应物而造成的，这些反应物处于折痕入射激波后方的诱导区内。文献2（Voitsekovskii, B.V., V.V. Mitrofanov, and M. Ye. Topchiyan.1966. “The structure of a detonation front in gases.”English translation,Wright Patterson Air Force Base）尝试给出螺旋爆轰面单头、双头和四头螺旋爆震的横波运动，但对于更高频的螺旋爆轰，描述横波运动穿过爆轰面将会非常困难，需要实验结果的支持，如何清晰的记录爆轰面的结构是十分需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，使用方便，可清晰记录爆轰面结构的记录爆轰内部结构的管道系统及其方法。

本发明的技术方案：一种记录爆轰内部结构的管道系统，该管道系统包括测试主体管、烟熏玻璃、烟膜和开槽法兰；

其中，所述测试主体管的一端通过法兰密封，所述测试主体管的另一端设有所述开槽法兰，所述测试主体管的管壁上开有用于安装检测装置的若干通孔，所述通孔上均设有探针安装塞，所述测试主体管的内部靠近所述开槽法兰一端设置所述烟膜，且所述烟膜的高度等于所述测试主体管的内径，所述烟熏玻璃设置在木板上，所述烟熏玻璃与木板之间设有缓冲海绵，所述烟熏玻璃、所述木板与所述开槽法兰三者之间通过固定夹具固定，所述开槽法兰与所述烟熏玻璃的接触面之间设置有橡胶圈密封。

进一步，所述检测装置包括单片机和探针或传感器，所述探针或传感器安装在所述通孔内，所述单片机通过数据线与所述探针或传感器连接。

进一步，所述测试主体管为不锈钢制成，其内径为在50.8mm-1000mm。

进一步，所述烟膜的宽度小于或等于所述测试主体管的内径周长。

进一步，所述烟熏玻璃的厚度为4-6mm。

本发明的另一目的在于提供使用上述记录爆轰内部结构的管道系统进行记录的方法，具体包括以下步骤：