SHOCK TUBE SYSTEM

激波管系统

用于可控激波产生、传播及反射过程研究的模块化试验系统,可根据试验需求配置筒径、段长、介质与末端构型。

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激波管系统

APPLICATIONS

用途

激波管是一种利用高压气体破膜产生平面激波的实验装置,能够在实验室条件下精确复现高温高压环境,是研究气体动力学、燃烧化学动力学和材料冲击响应的重要平台。装置由驱动段和被驱动段组成,中间由膜片隔开:驱动段充入高压气体,达到设定压差后膜片自然破裂,高压气体膨胀进入被驱动段形成激波,沿管体传播并在末端反射形成更高温度和压力的反射激波区。

01

气体动力学研究

研究激波在不同介质中的传播、反射与绕射特性,验证理论模型与数值模拟方法。

02

燃烧化学动力学

利用反射激波提供的高温高压环境,研究燃料的点火延迟时间、反应路径和燃烧产物分布。

03

材料冲击响应测试

将材料试样置于反射激波区,研究材料在高温高压脉冲作用下的热响应、烧蚀与结构变化。

04

传感器动态标定

利用激波管产生的已知压力阶跃,对压力传感器、加速度计等进行动态校准与频率响应评估。

05

激波诱导反应研究

研究可燃混合气体在激波压缩作用下的反应特性。

CORE SPECIFICATIONS

核心参数

01设计激波马赫数范围1.5–4.2
02最大驱动充气压力10 MPa
03入射激波波后稳态压力区间0.1–2.8 MPa
04有效压力平台持续时间0.3–5 ms

① 激波管通过调节驱动段与被驱动段的气体种类、初始压力比和膜片厚度,可精密控制激波马赫数和波后稳态压力。采用分子量较低的驱动气体(如氦气)可提高激波强度。反射激波区的温度和压力远高于入射激波,可达到数千开尔文和数十兆帕级别,为化学动力学和材料响应研究提供极端的实验环境。

详细参数

激波马赫数1.5–4.2
筒体内径Φ50–300 mm
驱动段长度2–5 m
被驱动段长度4–10 m
最大驱动充气压力10 MPa
入射激波波后稳态压力0.1–2.8 MPa
有效压力平台持续时间0.3–5 ms
被驱动段初始压力5–101 kPa
筒体设计耐压15 MPa
工作介质(驱动段)氦气或氦气/氮气混合
工作介质(被驱动段)空气或氩气
破膜形式压差自破膜,铝/铜/PET 单层膜片
观测窗口两侧 ≥Φ40 mm 石英光学窗口
末端构型反射式试验端面,兼容样品夹具

SYSTEM FEATURES

系统特点

01

筒体内径:Φ50–300 mm,适应不同尺度实验需求

02

驱动段长度:2–5 m;被驱动段长度:4–10 m

03

工作介质:驱动段采用氦气或氦气/氮气;被驱动段采用空气或氩气

04

破膜形式:压差自破膜,支持铝、铜或 PET 单层膜片

05

末端构型:反射式试验端面,兼容样品夹具安装

06

观测窗口:两侧配置不低于 Φ40 mm 的石英光学窗口

07

被驱动段初始压力范围:5–101 kPa

08

筒体设计耐压:15 MPa

APPLICATION-DRIVEN CONFIGURATION

参数可根据实验需求定制

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