[发明专利]一种基于高速射流的爆轰激励系统及方法

权利要求书

1.一种基于高速射流的爆轰激励系统，其特征在于，包括激波管（1），该激波管（1）上设有多个开孔，并通过这些开孔沿激波管（1）的长度方向依次与试验混合气体系统（5）、数据采集系统（2）和射流控制系统（3）配合安装，且该激波管（1）的末端设有点火系统；所述数据采集系统（2）包括等间隔地插设于激波管（1）的所述开孔的多个光纤传感器（21）和多个冲击波探针（22），射流控制系统（3）和点火系统（4）均与一控制面板（6）相连；

所述射流控制系统（3）包括插设于激波管（1）的所述开孔的单向阀（31）、与单向阀（31）相连通的电磁阀（32）以及与电磁阀（32）连通的储气罐（33）；装有高压惰性气体的气瓶（53）通过气体混合控制器（54）与所述储气罐（33）相连；

所述光纤传感器（21）的数量多于冲击波探针（22）的数量，每个冲击波探针（22）均与其中一个光纤传感器（21）在沿激波管（1）的长度方向上彼此对应；所述光纤传感器（21）与一光电转化装置（23）相连，所述冲击波探针（22）与一压电信号转化装置（24）相连，且该光电转化装置（23）和压电信号转化装置（24）均与一示波器（25）相连；

光纤传感器（21）的采集结果与冲击波探针（22）所测得的结果用于进行比较，确认在混合气体能够爆轰的条件下，冲击波探针（22）的信号和对应的光纤探头（21）的信号同时出现，而对于爆燃情况，来自光纤传感器（21）的信号比来自对应的冲击波探针（22）的信号慢，以验证数据采集的可靠性。

2.根据权利要求1所述的基于高速射流的爆轰激励系统，其特征在于，所述数据采集系统（2）还包括一压力传感器（26）。

3.根据权利要求1所述的基于高速射流的爆轰激励系统，其特征在于，所述试验混合气体系统（5）包括两个分别插设于激波管（1）的所述开孔的进出气口（51）、一真空泵（52）、多个气瓶（53）以及与进出气口（51）、真空泵（52）和气瓶（53）均相连的气体混合控制器（54），气体混合控制器（54）包括分别与进出气口（51）、真空泵（52）和气瓶（53）相连的多个阀门和管路。

4.根据权利要求3所述的基于高速射流的爆轰激励系统，其特征在于，所述气瓶（53）的数量为4个，所述的4个气瓶（53）分别装有燃料、氧气、可燃气体和高压惰性气体。

5.一种基于高速射流的爆轰激励方法，其特征在于，包括：

步骤S1：提供一基于高速射流的爆轰激励系统，其包括激波管（1），该激波管（1）上设有多个开孔，并通过这些开孔沿激波管（1）的长度方向依次与试验混合气体系统（5）、数据采集系统（2）和射流控制系统（3）配合安装，且该激波管（1）的末端设有点火系统；所述数据采集系统（2）包括等间隔地插设于激波管（1）的所述开孔的多个光纤传感器（21）和多个冲击波探针（22），射流控制系统（3）和点火系统（4）均与一控制面板（6）相连；所述射流控制系统（3）包括插设于激波管（1）的所述开孔的单向阀（31）、与单向阀（31）相连通的电磁阀（32）以及与电磁阀（32）连通的储气罐（33）；装有高压惰性气体的气瓶（53）通过气体混合控制器（54）与所述储气罐（33）相连；

所述光纤传感器（21）的数量多于冲击波探针（22）的数量，每个冲击波探针（22）均与其中一个光纤传感器（21）在沿激波管（1）的长度方向上彼此对应；所述光纤传感器（21）与一光电转化装置（23）相连，所述冲击波探针（22）与一压电信号转化装置（24）相连，且该光电转化装置（23）和压电信号转化装置（24）均与一示波器（25）相连；

步骤S2：采用试验混合气体系统（5）向所述激波管（1）内注入可燃气体；

步骤S3：采用所述控制面板（6）触发射流控制系统（3），以形成高速射流；再间隔一段时间，采用所述控制面板（6）触发点火系统（4），以在驱动管体内形成爆轰波；同时，采用数据采集系统（2）采集和储存数据；将光纤传感器（21）的采集结果与冲击波探针（22）所测得的结果进行比较，确认在混合气体能够爆轰的条件下，冲击波探针（22）的信号和对应的光纤探头（21）的信号同时出现，而对于爆燃情况，来自光纤传感器（21）的信号比来自对应的冲击波探针（22）的信号慢，以验证数据采集的可靠性。