激波管与安全工程实验开题报告
2020-04-15 14:54:03
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
19世纪末,法国化学家p.维埃耶为研究矿井中的爆炸,制成第一根激波管,并成功地做了实验。1946年,美国的w.布利克尼在研究报告中首先使用”激波管”这个名称。激波管早期主要应用于燃烧、爆炸和非定常波运动的研究以及压力传感器的标定等。1950年以来,由于研制洲际导弹和核武器的需要,激波管得到了蓬勃发展。激波管结构简单,使用方便而且价格低廉,能提供范围宽广的实验参量,因此得到广泛的应用。例如,在空气动力学、气体物理学、化学动力学和航空声学的研究中都广泛地使用激波管。近来,激波管又开始在气体激光、环境科学和能源科学的研究中发挥作用。为满足导弹、核武器等的发展需要,研制出了多种多样的激波管,并产生了诸如激波风洞(见风洞)等多种新型实验装置[1]。
实验室中产生激波以达到迅速升至高温的装置。该装置分为两部分,对化学反应为惰性的高压传动气体及装有反应气体的低压部分,两部分间由金属薄膜或其他材料的膜隔开。当用适当的控制针把薄膜刺破,由于高压气体的膨胀,并以1~10马赫的速度向低压传播,低压气体被绝热压缩,在波阵面上产生高温(1000~10000k)。这种对介质施加的压力变化,就会引发密度、温度急剧增大和以超声速传播的不连续面,即激波。当在激波管的不同部位设置监测装置,即可测量不同时间的反应物或中间物、产物的浓度,以研究高温反应。激波管法可看成单脉冲的弛豫法。因其升温速率非常快,约1ns,又不需要特殊的热源,初温和高温间可产生任意所需温度的激波,适于研究气相高温快速反应。这一技术已在研究中受到重视,如燃烧反应之研究[2]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
论文的研究目标 本文拟将综合运用查阅文献资料、理论分析、实验数据分析等研究方法和手段来研究激波管的安全性。
在研究过程中,分析激波管结构及原理,在激波管的不同部位设置监测装置,即可测量不同时间的反应物或中间物、产物的浓度,以研究高温反应。
通过对结果浓度的计算及分析,获得造成激波管不安全的各种原因。