Cтраница 1
Толкающий газ разгоняет поршень 2, сжимающий смесь реагентов. В точке, соответствующей максимальному для данного опыта значению е, поршень останавливается и отбрасывается сжатой в цилиндре газовой смесью. В этот момент открывается клапан б и толкающий газ выходит в атмосферу; этим обеспечивается однократность цикла сжатие - расширение газовой смеси. [1]
В качестве толкающего газа применялся водород, а в качестве исследуемого газа - воздух и аргон. Схема установки показана на фиг. [2]
Задачей дополнительных ступеней является подогрев и сжатие легкого толкающего газа. На рис. 2.6 приведена схема двухступенчатой установки. В камере 4 находится легкий газ, сжатие и адиабатический разогрев которого производится поршнем 2, приводимым в движение пороховыми газами. [3]
![]() |
Схема ударной трубы и ее волновая диафрагма. [4] |
Существуют многочисленные разновидности этого простого устройства, в которых толкающий газ за счет энергии горения, электромагнитного поля, взрыва, движения поршня или простого перепада давления разрывает диафрагму и создает плоскую ударную волну во внутреннем канале трубы. В простейшем виде ударная труба ( рис. 25) представляет собой закрытый с обоих концоь длинный канал ( прямоугольного или круглого сечения), разделенный диафрагмой на два неравных отсека. В левый ( малый) отсек под большим давлением ( порядка сотен атмосфер) нагнетается толкающий газ. В правом отсеке, занимающем до 75 % всей длины трубы, находится рабочий газ с низким давлением. [5]
Более сильные ударные волны были получены при использовании в качестве толкающего газа водорода, тогда как тяжелые газы, подобные двуокиси углерода, имеющие низкую скорость звука, производили более слабые ударные волны. Были изучены эффекты, связанные с изменением линейных размеров секций высокого и низкого давления трубы, и показана принципиальная возможность расчета состояния ударно-сжатого исследуемого газа при помощи уравнений сохранения массы, момента и энергии, если известны начальные температура и давление и измерена скорость ударной волны. [6]
Сжатый ударной волной газ нагревается до высокой температуры Ту, а толкающий газ охлаждается до температуры Ts в волне разрежения. При дальнейшем распространении ударной волны и волны разрежения происходит их отражение от торцевых стенок ударной трубки, они начинают взаимодействовать друг с другом. [7]
К первой группе ударных труб относятся трубы, использующие в качестве толкающего газа инертные газы. Чаще всего в этом случае применяется водород или гелий. [8]
Отсюда видно, что для получения интенсивных ударных волн в качестве толкающего газа целесообразно использовать легкие газы - водород, гелий. [9]
Одним из наиболее распространенных методов повышения температуры является использование в качестве толкающего газа горючей смеси из кислорода и водорода, в которую для уменьшения возможности детонации добавляют гелий. После воспламенения смеси, когда температура в отсеке высокого давления достигает 2500 С, диафрагма разрушается при давлении, превышающем 108 Па. Скорость ударной волны после разрыва диафрагмы достигает порядка 15 - 18 км / с, а температура за ней около 16 000 К. [10]
Диафрагма между секциями разрывается самопроизвольно ( при постепенном увеличении давления в первой секции вследствие подачи в нее толкающего газа) или спец. После разрыва диафрагмы образуются ударная волна, распространяющаяся в секцию низкого давления, и волна разряжения, идущая в противоположном направлении. Во фронте ударной волны происходит резкий скачок давления ( до сотен атм, или 107 Па) и т-ры ( до тысяч К), после к-рого наблюдается длительное плато, т.е. давление и т-ра сохраняют постоянное значение. Ударная волна отражается от стенки трубы; в отраженной волне значения т-ры и давления выше, чем в падающей. [11]
В другом исследовании пиролиза С Н6 и С2Н4 в ударной трубе [24] с использованием водорода или гелия в качестве толкающего газа при более высоких температурах ( 1250 - 2800 К) были получены несколько иные результаты. [12]
Область / - исследуемый газ до прихода ударной волны, область 2 - газ, по которому прошла ударная волна, область 3 - толкающий газ между контактной поверхностью и волной разрежения, область 4 - газ в камере высокого давления до прихода волны разрежения. Через Ф обозначают фронт ударной волны, через К - контактную поверхность. [13]
Описанные отступления от идеальных при формировании волны и на ранней стадии ее распространения, а также результаты существования теплообмена на стенках и на границе толкающего газа и газа пробки, являются причиной изменения скорости ударной волны по трубе. [14]
![]() |
Воспламенение ацетилена в отраженной ударной волне. [15] |