双膜激波管技术在动压校准中的研究

双膜激波管技术在动压校准中的研究

作者:师大云端图书馆 时间:2018-04-14 分类:硕士论文 喜欢:2923
师大云端图书馆

【摘要】压力传感器的应用涵盖了小至人民的日常生活,大至科学研究、技术研发和国防军事等领域。因此,对压力传感器动态校准技术的研究在学术领域一直是一个重要的课题。为确保冲击波超压测试结果的可靠性,应用于冲击波超压测试的传感器在进行重大的实验前后,必须对其进行动态校准。激波管装置所产生的阶跃信号有足够的带宽,被广泛应用于冲击波压力传感器的动态校准中。双膜激波管的二次破膜系统运行比较稳定,所形成的入射激波速度比较稳定。本文从理论研究和校准实验两个方面对双膜激波管在动态压力校准中的应用做了研究,主要进行了以下工作:(1)介绍了双膜激波管在运行中,入射激波、反射激波、入射稀疏波、反射稀疏波等气流在高、中、低压室中两种波系图的形成过程。(2)以双膜激波管中激波的传播原理为基础,结合气体力学的基础知识,对激波流动过程中的气流参数做了数学上的推导。验证了双膜激波管的兰基涅-胡果尼公式,对中、低压室中的入射阶跃压力和反射阶跃压力平台值进行求解分析。获得了双膜激波管中与初始高、中、低压力比相关的理论公式,为校准实验奠定理论基础。(3)针对双膜激波管动压校准实验中涉及到的物理量比较多,相应计算比较繁琐的问题,开发了一款基于LabVIEW双膜激波管参数计算软件。该软件可以快速实现对双膜激波管的初始运行物理参数和激波管运行后的物理参数正反运算,节省计算时间。(4)依据四种不同厚度膜片的破膜压力实验结果,对软件进行功能扩展,使软件进一步具有膜片选择功能。为了验证所开发软件的实用性,分别进行了相同厚度下单膜和双膜激波管校准实验和不同厚度膜片下双膜激波管校准实验。无论是单膜还是双膜,马赫数的误差会随着膜片厚度的增加而增大;在双膜片厚度为0.5mm时,双膜激波管的激波流动属于延时破裂波系图,厚度为1.0mm、1.5mm时,属于立即破裂波系图。
【作者】薛莉;
【导师】裴东兴;杜红棉;
【作者基本信息】中北大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士
【关键词】动态校准;压力传感器;激波管;双膜;

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