Общее описание

Ударная труба состоит из камер высокого и низкого давления, системы откачки, приготовления и напуска газовых смесей. Внутренний диаметр трубы составляет 57 мм, длина камер высокого (КВД) и низкого (КНД) давлений равна соответственно 1.0 и 3.7 м. Между камерами установлена медная диафрагма с калиброванными насечками (D). Варьируя толщину диафрагмы, глубину насечек и давления в камерах толкающего и исследуемого газов, можно достичь необходимых условий за отраженной волной. Скорость падающей ударной волны определялась непосредственно перед торцевой стенкой ударной трубы. Для этих целей в КНД установлены пьезоэлектрические датчики давления на расстоянии 57 и 7 мм от торцевой стенки. Толкающим газом служил гелий. Для получения исследуемой смеси осуществляется предварительное смешивание в смесителе. Откачка ударной трубы и смесителя осуществлялась форвакуумным насосом до 10-3 Тор. Установка позволяет проводить исследования при давлениях за отраженной ударной волной до 60 атм.

В настоящее время на установке проводятся эксперименты по определению времен задержки воспламенения различных топлив – пропана и пропано-воздушных смесей. Время задержки воспламенения горючей смеси определялось за отраженной ударной волной. Для этих целей в торце ударной трубы установлены два УФ световода фиксирующие начало воспламенения по излучению радикала  OH на длине волны 308 нм, и датчик давления. Один световод установлен на оси ударной трубы, а другой – на расстоянии 15 мм ниже от оси. Данное расположение световодов позволяет с учетом диаграммы направленности регистрировать излучение на ФЭУ, возникающее как из области на оси трубы, так и из пристеночной области. Датчик давления располагался на 15 мм выше оси и позволял определять момент прихода ударной волны к торцу трубы, измерять давление в отраженной ударной волне и регистрировать момент воспламенения смеси.

В торце трубы симметрично датчику давления относительно осевой линии трубы располагается также термоэлектрический датчик, регистрирующий тепловой поток от исследуемой смеси. Сигналы с датчиков давления и ФЭУ регистрировались цифровыми осциллографами Е20-10 (LCard).

Данные о технических параметрах

⦁ внутренний диаметр трубы составляет 57 мм; 
⦁ длина камер высокого (КВД) – 1.0 м;
⦁ длина камеры низкого (КНД) – 3.7 м;
⦁ D – медная диафрагма с калиброванными насечками; 
⦁ P1, P2 и PD – датчики давления (PCB113B24); 
⦁ TD – термоэлектрический детектор; 
⦁ OS – оптическая система, для регистрации через кварцевые окна.  временного профиля и спектрального распределения излучения газа (в диапазоне длин волн  = 190-670 нм на линейном CCD-детекторе Hamamatsu S11156, установленном на выходе спектрографа Horiba-1603) 
⦁ OF – световод позволяет регистрировать излучение на ФЭУ (PMT100). ; 
⦁ показания датчиков P1, P2, PD и TD регистрировались аналого-цифровым преобразователем Е20-10 (LCard) с частотой 2.5 МГц на канал, а показания датчиков PD, TD, OF и оптической системы OS регистрировались осциллографом Agilent 54624A в диапазоне 10-100 МГц на канал.

Проекты, реализованные с помощью установки

• Оценка характеристик горения топлив с помощью эксперимента на ударной трубе