激波管

    产生激波和利用激波压缩实验气体，以模拟所要求工作条件的一种装置。

发展历史

    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，并产生了诸峒げǚ缍矗见风洞）等多种新型实验装置。

工作原理

    它通常是一根两端封闭的柱形长管，中间用一膜片隔成两段（图1中的D区和A区），分别充以满足模拟要求的高压驱动气体和低压被驱动（实验）气体。膜片破裂后，高压气体膨胀，产生向右端低压气体中快速运动的激波，并产生向左端传播的膨胀波。图2的B区中为激波后的气体状态，C区中为膨胀波后的气体状态，B、C两区的交界面称为中间面。激波的压缩作用，会使实验气体的参量有相应的变化，例如压强p和温度T有较大的提高（压强和温度的分布见图2上部），从而得到符合模拟要求的工作条件。由于激波运动相当迅速，经激波压缩后的实验气体参量只能在短暂时间（通常是毫秒级到微秒级）内保持不变，相应的流动也只在短暂时间内保持定常。用激波管获得的气体流动，可用于不同目的的空气动力学试验研究。图1 膜破裂前激诠苣谘沽Ψ植图2 膜破裂后激波管内气体状态