双波长NO-PLIF法测量激波马赫反射温度场的实验研究

利用双波长NO-PLIF法,研究激波管内运动激波在15°斜劈上的马赫反射的温度场分布.实验中以NO作为温度测量的示踪剂,分别选取波长为225.072nm和225.282nm的染料激光作为激发光,获得了较好的荧光图像.对激波在斜劈上的马赫反射流场的波前、波后和反射区的温度分布进行了实验测量,结果表明:NO的荧光强度对温度的敏感程度与激发波长有关,当波长为225.072nm时,荧光强度随温度变化不明显,当波长为225.282nm时,荧光强度随温度变化而剧烈变化.实验测得的温度分布相对数值模拟的误差在15%以内,这表明该方法具有较高的精度,具有一定的工程应用价值.     

激光散射测量系统和激波管装置用于水蒸汽自发成核凝结过程的…

在激波管装置上，采用激散射测量系统探测水蒸汽的自发成核凝结过程，测量不同水蒸汽分压和膨胀率下的膨胀压力及相应的散射光功率随时间变化的曲线。这些曲线标志着水蒸汽相变过程中成核率和凝结量的相对变化量。据此，分析膨胀率和蒸汽分压对成核时间和液滴生长率的影响。     

激光荧光法测量气体温度的实验研究

激光诱导荧光（ＬＩＦ）法测量气体分子的温度，具有高时间分辨率和空间分辨率、灵敏度高、对被测对象不产生干扰等优点。设计了用该方法测量气体温度的一套实验装置。通过光纤传导，测量了激光诱导的碘饱和蒸气荧光在不同温度下的波形。证实了荧光信号按指数规律衰减，得到了不同温度下荧光衰减的时间常数。进而分析、处理，得到碘荧光的衰减时间常数和温度之间的经验公式。公式计算与实际测量的偏差最大不超过 １． ５５ ｎｓ。     

反Stokes荧光制冷实验中的温度测量技术

反Stokes荧光制冷（antiStokes fluorescent cooling）是近年来快速发展起来的一种新颖的固体材料激光冷却技术．文中首先简单介绍了反Stokes荧光制冷的基本原理；其次，详细介绍了固体材料激光制冷实验中温度测量的各种新方法、新原理和新结果及其最新进展，最后简单比较了各种温度测量技术的分辨率及其优缺点．     

全息实时干涉法测量二维温度场的实验研究

激光全息干涉法在传热研究中得到越来越广泛的应用.本文根据实践经验,讨论了用全息实时干涉法测量二维温度场的一些具体问题.本文指出了前人在实时法中利用普通吸收型全息图的缺点,提出利用位相型全息图代替普通吸收型全息图,试验证明结果比较理想.前人对干涉条纹的数学反演和光折射误差的分析仅是针对光线穿过单层介质的情况而言的,本文在此基础上进一步给出了光线顺序穿过被测介质、光学窗口和空气三层介质时其折射误差的修正公式.     

变截面激波管中激波运动规律的初步数值研究

利用有限差分方法求解变截面激波管中存在激波的二维流体流动问题。着重研究初始流场为静止和超音速两种情形。分析讨论所得计算结果,并和已有实验结果进行了比较。     

绕射激波和反射激波冲击下的Richtmyer-Meshkov不稳定性

利用高速纹影和平面片光测试技术,实验研究低马赫数入射激波绕圆柱体后冲击N2/SF6平面界面,以及来自固壁的反射激波再冲击过程的R-M不稳定性特征.在竖直激波管采用重气体尾部充入,轻气体上部充入,狭缝流出的方式,在实验段狭缝处生成准静止稳定的N2/SF6平面界面.激波与圆柱作用后的流场是复杂的,包括初始的入射波、弯曲反射波、马赫波、由马赫反射产生的滑移线.研究这些复杂流场对界面的作用,对认识界面扰动的生成具有较大帮助.与平面激波作用不同的是,在柱体绕射后的激波冲击下,界面会生成局部扰动.实验结果显示,入射激波作用下界面宽度增长缓慢,而反射激波再冲击后,局部扰动会产生大的"尖钉"和"气泡"结构;反射激波与边界层相互作用产生壁面涡,会加剧湍流混合区的增长;来自尾部固壁的反射稀疏波会再次加剧湍流混合区的增长.     

用于激波管/风洞的双爆轰驱动段

对爆轰驱动段的发展进程进行了回顾. 比较了反向与前向爆轰驱动段的优缺点. 提出在前向爆轰驱动段上游增加反向辅爆轰驱动段, 来消除主驱动段中爆轰波后的Taylor波, 改善其驱动性能. 这种双爆轰驱动段只要辅与主驱动段初始压力比等于或大于临界值, 主驱动段中的Taylor波将不再出现, 可产生均匀的高温高压驱动气体. 此外, 还能产生过驱动爆轰波, 进一步提高驱动能力.     

基于激波管实验的空气袋织物透气率的测试研究

提出一种基于激波管实验和理论的空气袋织物透气率的测试方法.实验中空气袋织物被固定在激波管低压段末端,与大气相通.当一道平面激波与织物相撞击时将被反射,与此同时会在织物前方形成一个高压,由于空气袋织物是一种多孔介质,此高压将导致透过织物的气流流动,此流动的流率,即透气率,可通过对反射激波速度的测试而计算得到.     

激光散射测量系统和激波管装置用于水蒸汽自发成核凝结过程的实验分析

在激波管装置上，采用激光散射测量系统探测水蒸汽的自发成核凝结过程，测量不同水蒸汽分压和膨胀率下的膨胀压力及相应的散射光功率随时间变化的曲线，这些曲线标志着水蒸汽相变过程中成核率和凝结量的相对变化量，据此，分析膨胀率和蒸汽分压对成核时间和液滴生长率的影响。     

基于量纲分析的冲击波测量加速度寄生效应研究

为了得到冲击波压力测量中的高加速度寄生输出规律,使用量纲分析理论建立了测压结构加速度响应与冲击波参数及结构尺寸的关系模型,通过Ls-dyna仿真并进一步线性拟合得到模型中的未知参数;最后在冲击波实际测量环境中对模型进行了验证试验。结果表明,加速度效应峰值与压力峰值与结构尺寸有关,结构半径与厚度越大,加速度峰值越小,冲击波压力越大,加速度峰值越大;加速度寄生效应周期只与结构尺寸有关;该模型可用于估算冲击波测点传感器加速度寄生输出峰值及周期,可用于评估测压结构的加速度寄生效应。     

基于激光冲击波的金属板料精密校形技术

为了解决金属板料在装配过程中经常发生变形而产生装配困难的问题,尤其大型或超大型结构件的变形问题,在分析传统校形方法特点的基础上,提出一种基于激光冲击波诱导残余应力的金属板料校形技术.对激光冲击波金属板料校形系统的组成、工作原理进行了阐述.以NA:YAG激光器为基础构建校形试验系统,对0.6 mm厚的金属铝板的进行了校直...     

基于初始压力间断的冲击波模拟方法

冲击波是引起结构破坏的首要因素,抗爆结构性能分析通常有两种方法,一是把冲击波以压力函数的形式直接加于结构上;二是通过分别建立炸药与空气的网格模拟得到冲击波,然后将冲击波荷载以节点速度或加速度的形式耦合到结构结点上进行计算.前一种方法基于许多假定,不够真实,而爆炸模拟存在的问题较多,主要是炸药网格单元较小,由此考虑炸药单元与空气或结构单元网格的协调性会导致单元较多,计算量较大,峰值压力和作用时间的可调整范围有限.为解决上述问题提出用初始压力间断的原理直接生成冲击波的方法,并对决定冲击波峰值压力和作用时间的因素进行了分析.     

驻波法测量声波的传播速度

提出了一种测量声波传播速率的方法,且有助于对驻波现象的深刻理解.     

Dust-cloud structures behind a shock wave moving over a deposited layer of fine particles

The present paper investigates dispersed-phase flow structures of a dust cloud induced by a normal shock wave moving at a constant speed over a flat surface deposited with fine particles. In the shock-fitted coordinates, the general equations of dusty-gas boundary layer flows are formulated within the framework of a multi-fluid model and parametric numerical studies of the carrier- and dispersed-phase flow fields are performed. The problem associated with crossing particle trajectories and the formation of local particle accumulation regions are solved by using the full Lagrangian method for the dispersed phase. The basic features of the near-wall two-phase flow under consideration including the role of Saffman force in the particle entrainment and the development of discontinuities or singularities in the particle density profiles are discussed. The effects associated with account of the non-uniformity of particle size and the finiteness of the particle Knudsen numbers are studied in detail.     

对激波的讨论

本文讨论了激波的形成过程 ,给出了相应的数学推导 ,并求出激波在理想气体绝热过程中的传播速度。     

单点测量密闭容器内冲击波超压的局限性研究

测量了TNT、IH18、WD40三种炸药在密闭容器内爆炸的壁面反射冲击波超压,得出冲击波超压-时间曲线图,比较了三种炸药在同一半径处冲击波超压的差异,分析了造成差异的原因。结果表明,炸药爆炸时向外抛撒的固相物质对近场传感器的冲击作用会影响超压测量结果。采用单点测量数据描述近场冲击波超压存在局限性,近场试验时应多点测量,统计描述。     

空气隔层对水中冲击波衰减效果的实验研究

依据一维击波绝热透、反射理论和冲击波在空气、水中的衰减规律,分析了水中空气隔层对水下爆炸冲击波衰减的原理,并通过两次小药量模型实验对分析结果进行了验证.结果表明,空气隔层不仅可以削弱水中冲击波峰值压力,而且可以有效减少冲击波的冲量和总能量,从而可以有效防止水中爆炸冲击波对保护目标的破坏.     

岩块超声横波速度高精度测试方法试验研究

通过不同振动特性和直径的纵横波换能器,利用3种超声波速度测试方法对不同内部结构的大样品进行测试精度研究。试验结果表明:大块岩石横波速度的超声测试精度会受到岩石内部结构和测试方法的影响;垂直透射法可以获得较高测试精度的横波速度,剪切横波也可以得到岩石的非均质性和各向异性程度的信息;间接测试法只能用横波换能器才可以进行横波速度测试,测试到的是岩石横波的平均速度,受岩石内部结构和换能器振动特征的影响,间接法的测试精度会有较大的误差,选用合适的频率和小直径换能器,并增大发射能量可以提高间接法的横波速度测试精度。