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激波管是壓力傳感器校準的核心設備，用來產生平面激波。所謂激波，是氣體某處壓力發生突然變化，壓力波高速傳播。波的速度與壓力變化強弱有關，壓力變化越大，波速越高。傳播過程中，波陣面到達某處，該處氣體壓力、密度和溫度都發生突變；波陣面未到處，氣體不受波的擾動；波陣面過后，波陣面后面的氣體溫度、壓力都比波陣面前面的髙，氣體粒子向波陣面前進的方向流動，其速度低于波陣面前進速度。 激波波陣面很薄，它與分子平均自由路程處于同一數量級。在試驗中，激波的厚度足可以忽略不計。氣體壓力由波前壓力躍升到波后的壓力只需要10-8~10-9s。 激波管的結構如下圖所示。 激波管結構簡圖 其基本結構為一個圓形或方形斷面的直管，中間用膜片隔分為兩段。一段為高壓段，一段為低壓段。用破膜針刺破膜片，高壓段氣體就向低壓段擠過去，形成向低壓段的激波，兩氣體接觸面也向低壓段前進，前進速度低于激波。下圖示出了激波管各工作階段示意圖。激波管高壓和低壓段的氣體，可以是空氣-空氣、氮氣-空氣等。 激波管各工作階段示意圖 圖（a）為破膜前的壓力狀況。（b）為破膜后的壓力狀況。在低壓段，激波以超音速向右推進，其速度為W。激波未到處，壓力P1保持不變，激波后面至接觸面間的壓力為P2（P1﹤P2﹤P3），激波后面的氣體也向低壓段運動，與接觸面等速。接觸面與激波的速度差（w-u2）小于該點氣體聲速。 在高壓段，破膜時膜片附近產生稀疏波，以該處聲速向左(與激波反向)傳播。稀疏波經過的點，壓力下降為p4(p4=p2)，即稀疏波右段和激波左段氣體壓力相等，速度相同，但以接觸面為分界線。兩邊氣體溫度不同，靠近激波一側，因壓力躍升過程氣體受壓縮導致溫度升高，隨之，該處聲速升高；靠近稀疏波一側的氣體，因氣體膨脹導致溫度下降，該處聲速隨之降低。稀疏波到達高壓段端部并被反射從左向右傳播的過程如圖（c）所示。...
發布時間:
2019
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07
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29