[发明专利]一种带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管

说明书

本发明涉及一种带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管，属于爆轰实验技术领域。所述带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管包括包括内侧平板、中间框架、外侧平板、光学玻璃板、整波器、预爆轰管和夹具；所述中间框架、所述内侧平板及所述外侧平板三者的外尺寸相同，所述中间框架设置于所述内侧平板与所述外侧平板之间，所述夹具夹持固定所述内侧平板和所述外侧平板；所述预爆轰管设置于所述内侧平板前端，所述预爆轰管相对于所述内侧平板垂直，所述整波器设置于所述预爆轰管与所述内侧平板连接处的下游，所述光学玻璃板设置于所述外侧平板后侧。本发明整体构架较小，带光学观察窗且可调节截面面积，气密性良好，适宜批量生产。

技术领域

本发明属于爆轰实验技术领域，具体涉及一种带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管。

背景技术

爆轰过程不仅是一个流体动力学过程，还包括复杂的化学反应动力学过程，两者互相影响、互相耦合，与此同时伴随着热、光、电等效应。爆轰同周围介质相互作用时，周围介质中会产生激波或应力波，推动物体运动，造成物体破坏。爆轰现象的研究通常包括爆轰的起爆、爆轰波的结构和爆轰同周围介质的相互作用等问题。

实验室内的爆轰传播实验主要是在圆形或者矩形截面管道中进行。很多矩形截面管道为了在实验得到稳态的CJ爆轰波，通常安装有较长的预爆轰管，因此，管道的总长通常在5米以上。如果实验室空间受限，则此种装置将不再适用。现有的很多矩形截面爆轰管道通常直接加工成一体的固定截面矩形管，此种设计气密性较好，但扩展性差，若要进行不同截面面积下的实验，需重新加工管道，实验成本较高，且实验步骤繁琐。即使通过螺栓将多快板组合成变截面的管道，一方面，由于螺栓连接并不可靠，且容易损害，不可长时间使用，另一方面，现有的矩形截面管道观察窗设计过于复杂，直接导致了气密性较差，以及管道内部不够光滑，使得实验结果较差，本发明将试图解决这些问题。

发明内容

为了达到上述目的，本发明的技术方案是设计一种带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管，包括内侧平板、中间框架、外侧平板、光学玻璃板、整波器、预爆轰管和夹具；所述中间框架、所述内侧平板及所述外侧平板三者的外尺寸相同，所述中间框架设置于所述内侧平板与所述外侧平板之间，所述夹具夹持固定所述内侧平板和所述外侧平板；所述预爆轰管设置于所述内侧平板前端，所述预爆轰管相对于所述内侧平板垂直，所述整波器设置于所述预爆轰管与所述内侧平板连接处的下游，所述光学玻璃板设置于所述外侧平板后侧。

作为一种优选：所述预爆轰管的长度范围为500～1000mm，矩形截面高度范围为100mm～150mm，宽度范围为5mm～150mm。

作为一种优选：所述光学玻璃板的长度范围为300mm～500mm，高度等于矩形截面通道，厚度范围为20mm～40mm。

作为一种优选：所述预爆轰管包括背离于所述内侧平板一端的封闭面，所述封闭面包括设置于圆心处的点火孔及围绕所述点火孔间隔设置的三个气路孔。

作为一种优选：所述整波器包括前部分和后两部分；前部分包括前凸的两个弯块，中间留有空隙，并且分别与通道上下面留有一定间距，这样设置使得波阵面上下两侧加速，中间减速，有利于形成平面波；后部分包括上下阵列平行分布的多个梭子形的导流块，导流块之间形成通道，有利于稳态平面爆轰波的形成。

本发明相较于现有技术具有以下优点：

1)矩形截面面积可扩展，有多重选择；

2)矩形截面爆轰管的整体长度被控制在1.5m以内；

3)预爆轰管与矩形截面管道垂直连接，大大减小了装置整体长度；

4)使用整波器加速平面稳态爆轰波的快速形成。

附图说明

图1带整波器和光学观察窗的小尺寸变截面矩形爆轰管示意图；