[实用新型]一种激波对撞型急热反应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激波对撞型急热反应系统，属于反应工程技术领域。

背景技术

自上世纪50年代开始，激波管已被发展成为有很多用途的试验工具之一。它已经用于研究气体动力学、反应动力学、燃烧爆炸等领域。

在反应动力学研究领域，研究反应机制通常需要恒定的温度压力条件，传统加热方式（通常借助外部加热）很难实现温度的均匀化要求。采用激波管可以通过激波使实验气体在很短时间内（可达微秒级）被加热，加热温度可通过激波强度控制完成，而且利用激波管研究快速化学反应具有较好的一致性。然而，普通激波管利用高压气流的一次激波进行增温、增压，虽可实现较高压缩效率，但由于只利用了一次激波和反射激波的双重增压增温效应，对于高温升、高压比的场合往往需要更大的激波强度，而且反射激波与接触面相交后的透射激波对反应测试区的温度压力造成较大的干扰，为此需要复杂的配气过程，尽量削弱透射激波的强度，但寻找合适的配气会大大降低反应的灵活性和经济性。因此，研制一种高温升、高压增比的急热反应系统是很有必要的。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种激波对撞型急热反应系统，其目的在于充分利用激波的固有特性，构造激波多次压缩功能，可显著提高温升、增压比，并且可避免配气过程，即利用激波和透射激波的多重增温、增压原理实现对被驱动介质的多次增温、增压以解决快速温升、增压比不足的问题；不必要为抑制激波管内反射激波的二次反射而进行繁杂的气体组分配制工作。

本实用新型采用的技术方案是：一种激波对撞型急热反应系统，该系统包括激波对撞管系统、工作介质系统和检测系统，其特征是：所述工作介质系统包括驱动介质源、被驱动介质源、真空泵和阀门组；所述检测系统包含压力表、真空表、动态传感器组件和光电倍增组件；所述激波对撞管系统包含激波对撞管、第一同步破膜装置、第二同步破膜装置和测试窗口；所述激波对撞管通过第一同步破膜装置、第二同步破膜装置划分成两端热物性相同的第一驱动介质区域、第二驱动介质区域和中间的被驱动介质区域；所述三个介质区域分别设有压力表和真空表并通过阀门组与真空泵连接；在激波对撞管的中心位置段设有测试窗口，测试窗口的宽度由左右两接触面滞止位置限定；驱动介质源通过阀门组分别与第一驱动介质区域、第二驱动介质区域连接，被驱动介质源通过阀门组与被驱动介质区域连接；动态传感器组件均布于第一驱动介质区域、第二驱动介质区域和被驱动介质区域；所述系统利用相向而行的运动激波及其透射激波的多重快速增压、增温，急速实现反应介质的升温、升压，并保持长时间恒温恒压环境，实时动态检测系统中的温度、压力、组分和浓度。

本实用新型的有益效果是：这种激波对撞型急热反应系统，相比普通激波管具有如下技术优势：

1、利用激波和透射激波的多重快速增温、增压机制，实现被驱动介质的急速升温、升压，且能保持较长时间内温度、压力的恒定；

2、利用激波自身的耗散性质，自行削弱接触面前透射激波强度，节省配气工作。

附图说明

图1是一种激波对撞型急热反应系统图。

图2是一种激波对撞型急热反应系统的工作波图。

图1中：1、压力表，2、真空表，3a、第一同步破膜装置,3b、第二同步破膜装置,4、动态传感器组件，5、测试窗口，6、激波对撞管，7、驱动介质源，8、被驱动介质源，9、真空泵，10、阀门组，11、光电倍增组件，DGa、第一驱动介质区域，DGb、第二驱动介质区域，DN、被驱动介质区域。