爆轰不稳定性及初始压力对螺旋爆轰轨迹角的影响

作     者：赵焕娟 刘克庆 庞磊 刘婧 林敏 董士铭 ZHAO Huanjuan;LIU Keqing;PANG Lei;LIU Jing;LIN Min;DONG Shiming

作者机构：北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南焦作454000 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      面：1086-1096页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 0703[理学-化学] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划重点专项基金项目(2018YFC0810606-02) 中央高校基本科研业务专项项目(FRF-MP-20-20、FRF-TP-19-020A3) 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室开放基金项目(WS2020A03)。 

主　　题：螺旋爆轰 轨迹角 初始压力 不稳定性 三波点轨迹 横波 

摘      要：为研究爆轰不稳定性及初始压力对螺旋爆轰轨迹角的影响,开展了预混气螺旋爆轰实验研究。利用内径63.5 mm、长4 m的爆轰管道系统对4组预混气(气体Ⅰ:2H_(2)+O_(2)+50%Ar,气体Ⅱ:C_(2)H_(2)+2.5O_(2)+85%Ar,气体Ⅲ:C_(2)H_(2)+5N_(2)O,气体Ⅳ:CH_(4)+2O_(2))进行爆轰实验;采用烟膜技术记录螺旋爆轰波的胞格结构,测量不同预混气在不同压力下右旋、左旋横波与管轴形成的轨迹角α^(+)、α^(-),分析轨迹角的变化、初始压力以及爆轰不稳定性对其影响。实验结果表明:4种预混气的螺旋爆轰轨迹角均位于30°~50°范围内;爆轰不稳定性相对较弱的气体(气体Ⅰ,气体Ⅱ,气体Ⅲ),轨迹角测量值与声学理论计算得到的理论值吻合度较好,不稳定性强的气体(气体Ⅳ),测量值与理论值吻合度较差;4种预混气的轨迹角离散度大小及变化趋势与壁面胞格离散度一致;随着初始压力增大,4种预混气的轨迹角均明显减小,减小幅度相近,且在高频螺旋阶段,初始压力比爆轰不稳定性对轨迹角的影响作用更强。