激波管英文解释翻译、激波管的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 shock tube
分词翻译:
激波的英语翻译:
【化】 shock wave
管的英语翻译:
canal; duct; fistula; guarantee; meatus; pipe; tube; wind instrument
【化】 pipe; tube
【医】 canal; canales; canalis; channel; duct; ductus; salpingo-; salpinx
syringo-; tuba; tube; tubi; tubing; tubo-; tubus; vas; vaso-; vessel
专业解析
激波管(Shock Tube)是一种用于产生和研究激波(Shock Wave)现象的重要实验装置。其核心工作原理是通过高压气体与低压气体之间的突然释放,在管内形成一道向低压端传播的强间断激波,以及一道向高压端传播的膨胀波(或称稀疏波)。
汉英词典角度解释:
- 激波管 (Jībō Guǎn): Shock Tube
- 定义: 一种利用高压室与低压室之间的隔膜瞬时破裂,产生可控、可重复激波的实验设备。用于研究气体动力学、激波物理、化学反应动力学等领域。
详细技术含义:
激波管通常由一个长直管构成,中间由脆性隔膜(Diaphragm)分隔成两个腔室:
- 高压段 (Driver Section / High-Pressure Section): 充填高压驱动气体(Driver Gas)。
- 低压段 (Driven Section / Low-Pressure Section): 充填低压被驱动气体(Driven Gas),即待研究的气体。
当隔膜被瞬时破裂(通过机械穿刺、电加热或自然超压等方式),高压气体迅速膨胀进入低压区。这一剧烈的非平衡过程产生:
- 激波 (Shock Wave): 一道以超声速向低压段传播的强压缩波,其波阵面前后气体状态(压力、密度、温度、速度)发生突变。
- 接触面 (Contact Surface): 紧随激波之后,分隔原始被驱动气体和膨胀后的驱动气体的界面。
- 膨胀波 (Expansion Wave / Rarefaction Wave): 一束向高压段传播的波,导致高压段气体压力和温度下降。
激波管的核心价值在于其能在实验室环境下产生一个均匀、稳定、持续时间短暂(毫秒级)的高温高压气体区域(位于激波后与接触面之间),为研究以下内容提供了理想平台:
- 激波物理基础研究: 激波结构、传播规律、激波与物质相互作用。
- 高温气体动力学: 激波加热导致气体温度急剧升高,可模拟高超音速飞行器再入大气层时的气动加热环境。
- 化学反应动力学: 研究在极端高温条件下(数千开尔文)气体分子的振动激发、离解、电离以及化学反应速率。
- 新概念高超声速推进研究: 如爆震发动机(PDE, Rotating Detonation Engine)的点火与传播特性。
- 材料冲击响应研究: 激波对材料的冲击压缩效应(需配合测试段)。
- 传感器标定: 标定压力、温度传感器在瞬态高压高温环境下的响应特性。
由于其产生的流场参数(激波速度、激波后压力、温度等)可以通过理论关系式(如Rankine-Hugoniot方程)精确计算或测量反推,激波管是气体动力学和高温物理研究中最基础、最可靠、应用最广泛的实验工具之一。
权威参考来源:
- 中国科学院力学研究所激波与爆轰物理重点实验室: 该实验室长期从事激波管设计、实验技术和应用研究,是国内外该领域的权威机构之一。其官网或相关出版物提供了关于激波管原理和应用的详细技术信息。(注:此处无法提供有效链接,请用户自行搜索该机构名称获取官方信息)
- 《气体动力学基础》教材: 国内高校广泛使用的气体动力学教材(如西北工业大学出版社出版的相关教材)通常包含激波管工作原理和理论分析的专门章节。
网络扩展解释
激波管是一种通过高压气体快速释放产生激波,用于模拟极端条件或动态测试的实验装置。以下是其核心要点:
定义与工作原理
激波管通常由一根封闭长管构成,中间通过膜片分隔为高压段(驱动气体)和低压段(实验气体)。当膜片破裂时,高压气体迅速膨胀,产生向右传播的激波(压缩波)和向左传播的膨胀波。激波通过低压段时,气体压力、温度和密度发生突变,形成短暂的阶跃信号(通常为毫秒至微秒级),为实验提供可控的高动态环境。
核心特点
- 阶跃信号生成:激波产生的压力突变可用于校准压力传感器的动态响应,如测量谐振频率和响应速度。
- 短时高能环境:激波压缩后的气体状态仅维持极短时间,适合模拟爆炸、高速流动等瞬时现象。
- 结构灵活性:传统激波管依赖膜片分隔压力,而新型无膜设计通过其他方式(如快速阀门)实现激波生成,解决了膜片破裂不可控的问题。
主要应用领域
- 传感器校准:动态测试压力传感器的频响特性,如航空航天、工业自动化领域。
- 爆炸模拟:研究冲击波对材料或生物组织的影响,如军事防护和医学创伤研究。
- 燃烧与化学动力学:在高温高压条件下分析气体反应机理,如火箭推进剂燃烧特性研究。
- 流体力学研究:观察激波与边界层相互作用、湍流演化等复杂流动现象。
技术发展
传统激波管依赖膜片材料(如退火铝膜)控制破膜压力,而新型无膜激波管通过电磁驱动或快速充放气技术实现更精准的激波控制,扩展了马赫数范围和实验重复性。
如需进一步了解激波管数学建模或具体实验参数,可参考相关文献或专业设备说明。
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