一种用于研究爆轰波传播特性的螺旋管道的制作方法

本发明涉及爆轰波传播测试的装置，尤其涉及一种用于研究爆轰波传播特性的螺旋管道。

背景技术：

爆轰是一个伴随大量能量释放的燃烧过程，爆轰过程中的超声速爆轰波不同于慢速传播的爆燃波，爆轰波中燃烧是通过绝热激波压缩诱导形成的，而燃烧放热进一步造成爆轰波的自持传播。

由于爆轰燃烧具有能量释放快，热效率高的特点，已被应用于爆轰推进技术中。尤其是旋转爆轰发动机，作为新型的动力推进装置受到国内外学者的广泛关注。它是由封闭端进气，在环形燃烧室内形成连续旋转爆轰波，爆轰产物通过膨胀经由开口端喷出，进而产生推力。

爆轰波在直管中传播时，从宏观上看是平面爆轰，而在环形管道中，爆轰波阵面在径向方向上是弯曲的，这就使得爆轰波在弯管中的传播过程更加复杂。对于稳定传播模式，爆轰波阵面结构不会发生变化，实验通过180度的弯管就可以得到它的传播规律，但对于不稳定传播模式，仅仅在单圈的圆环中研究爆轰波的传播规律是远远不够的。因此，多圈螺旋装置对爆轰波在环形燃烧室中连续传播的研究具有很重要的实用价值。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种用于研究爆轰波在多圈环形通道中连续传播的螺旋管道，可对爆轰波在弯管中的传播模式与传播极限进行详细实验研究。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于研究爆轰波传播特性的螺旋管道，包括螺旋板、第一螺旋垫片、第二螺旋垫片、烟熏板，所述第一螺旋垫片的直径大于第二螺旋垫片的直径，螺旋板将第一螺旋垫片和第二螺旋垫片压紧于螺旋板的上下表面之间，烟熏板嵌入于第一螺旋垫片和第二螺旋垫片之间，第一螺旋垫片、第二螺旋垫片的上表面与烟熏板的上表面平齐，烟熏板的下表面、第一螺旋垫片和第二螺旋垫片相对的两个侧面以及螺旋板的上表面之间的空间形成螺旋状爆轰波传播通道。

优选地，所述第一螺旋垫片、第二螺旋垫片和烟熏板的上表面与螺旋板的下表面之间设有环形橡胶片。

优选地，所述螺旋管道的两端各设有一段直管道，所示直管道的内部结构与螺旋管道的内部结构相同，直管道内的爆轰波传播通道与螺旋管道中的爆轰波传播通道相通，直管道的一端与螺旋管道的一端连接，直管道的另一端两侧各固连一个方形金属块，所述方形金属块的表面与直管道的表面平齐，形成法兰接头。

优选地，所述第一螺旋垫片、第二螺旋垫片、环形橡胶片和螺旋板之间形成t形通道，烟熏板嵌入于t形通道内的烟熏板安装槽内。

优选地，所述螺旋板为聚碳酸酯板，所述第一螺旋垫片和第二螺旋垫片均为聚碳酸酯垫片。

本发明的有益效果：

1)本发明的螺旋管道，实现了爆轰波在多圈环形通道中连续传播的目的，能够探究爆轰波在小角度弯管中(如90°、180°、270°等)难以观察到的现象。

2)本发明的螺旋管道，结构简单，操作方便，并且能够根据需要增减螺旋管道在周向上的弯曲角度。

3)本发明的螺旋管道，不仅能够获得完整的爆轰波胞格结构，还可以使用高速摄影、压力传感器、离子探针等获得爆轰波传播速度、火焰信号、压力信号。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于研究爆轰波传播特性的螺旋管道的结构示意图。

图2为本发明所述螺旋板、第一螺旋垫片和第二螺旋垫片的部分示意图

图3为本发明所述爆轰波传播通道的形成示意图。

其中：

1.螺旋板；2.环形橡胶片；3.第一螺旋垫片；4.烟熏板安装槽；5.爆轰波传播通道；6.方型金属块；7.第二螺旋垫片。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所述，本发明所述的一种用于研究爆轰波传播特性的螺旋管道，包括螺旋板1、第一螺旋垫片3、第二螺旋垫片7、烟熏板和环形垫片2，所述螺旋板1、第一螺旋垫片3和第二螺旋垫片7均为聚碳酸酯材料制成，所述第一螺旋垫片3的直径大于第二螺旋垫片7的直径，通过螺栓将第一螺旋垫片3和第二螺旋垫片7压紧于螺旋板1的上下表面之间，第一螺旋垫片3、第二螺旋垫片7、环形橡胶片2和螺旋板1之间形成t形通道，烟熏板嵌入于t形通道的烟熏板安装槽4内，第一螺旋垫片3和第二螺旋垫片7的上表面与烟熏板的上表面平齐，第一螺旋垫片3、第二螺旋垫片7和烟熏板的上表面与螺旋板1之间设有环形垫片2，提高螺旋管道的密封性，烟熏板的下表面、第一螺旋垫片3和第二螺旋垫片7相对的两个侧面以及螺旋板1的上表面之间的空间形成螺旋状爆轰波传播通道5。

所述螺旋管道的两端各设有一段直管道，所示直管道的内部结构与螺旋管道的内部结构相同，直管道内的爆轰波传播通道5与螺旋管道中的螺旋状爆轰波传播通道5相通，直管道的一端与螺旋管道的一端连接，直管道的另一端两侧各固连一个方形金属块6，所述方形金属块6的表面与直管道的表面平齐，形成法兰接头，方形金属块6上设有螺栓孔，插入螺栓可固定拼装好的螺旋燃烧室。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种用于研究爆轰波传播特性的螺旋管道，包括螺旋板、第一螺旋垫片、第二螺旋垫片、烟熏板和环形垫片，螺旋板通过螺栓将第一螺旋垫片和第二螺旋垫片压紧于螺旋板的上下表明之间，第一螺旋垫片的直径大于第二螺旋垫片的直径，烟熏板嵌入在两个螺旋垫片之间并与两个螺旋垫片的上表面平齐，两个螺旋垫片的上表面以及烟熏板的上表面与螺旋板的下表面之间设有环形垫片，烟熏板的下表面、两个螺旋垫片的相对侧面以及螺旋板的上表面形成爆轰波传播通道；本发明实现了爆轰波在多圈环形通道中连续传播的目的，能够探究爆轰波在小角度弯管中难以观察到的现象。

技术研发人员：潘振华;齐骏;张彭岗;陈开鹏
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2017.03.09
技术公布日：2017.07.18