一种基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统技术方案

一种基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统，该测试系统包括阳极，用于装载阴极材料样品的样品安装件，对阴极材料样品进行冷却的冷却系统，和保护罩；电弧产生于阴极和阳极之间，电弧位于保护罩内；阳极和阴极分别具有与燃弧供电电源相连的端口；阴极样品与样品安装件可拆卸式装配；阴极样品固定，电弧绕阴极样品的中心旋转。本发明专利技术的优点在于：将阴极样品制备成片状样品，搭建能够产生电弧并在对阴极样品进行电弧烧蚀的同时对阴极样品进行冷却，模拟高温电弧风洞的烧蚀工况；通过设置电磁线圈，使电弧发生旋转，在阴极样品固定时，实现电弧对阴极样品的移动烧蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统
本专利技术属于材料性能测试领域，特别是一种对材料的烧蚀性能进行试验测试的方法和测试系统。
技术介绍
航空航天技术是国家科技实力的重要标志和国际影响力的有力保障，反映了一个国家的综合国力水平。高超声速飞行器是以超音速飞行的航空航天飞行器，包括高超声速导弹、高超声速飞机和星际飞行器等。高超声速飞行器由于在大气层内高速长时飞行，表面气动热效应引发严重的外形烧蚀。外形烧蚀将导致飞行器产生转捩、翻转甚至解体。因此高超声速飞行器的防热设计必须经过严格防热试验和考核，以检验飞行器防热材料和结构的可靠性、有效性和适用性。目前，针对飞行器的考核方式主要有模型试飞、数值模拟和地面风洞试验三种。由于高超声速数值计算涉及多物理场耦合，计算难度大、精度低，难以作为防热评估依据；模型试飞获得数据有限且失败的风险与成本高，因此地面风洞试验是高超声速飞行器热防护评测的核心方式。目前能够开展高超声速飞行器防热试验研究的高温风洞设备主要有燃烧风洞、电弧风洞、激波风洞、弹道靶等。对于马赫数8以上的防热考核试验，燃烧风洞的流场总温上限难以满足试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统，其特征在于：该测试系统包括阳极，用于装载阴极材料样品的样品安装件，对阴极材料样品进行冷却的冷却系统，和保护罩；电弧产生于阴极和阳极之间，电弧位于保护罩内；阳极和阴极分别具有与燃弧供电电源相连的端口；阴极样品与样品安装件可拆卸式装配；阴极样品固定，电弧绕阴极样品的中心旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统，其特征在于：该测试系统包括阳极，用于装载阴极材料样品的样品安装件，对阴极材料样品进行冷却的冷却系统，和保护罩；电弧产生于阴极和阳极之间，电弧位于保护罩内；阳极和阴极分别具有与燃弧供电电源相连的端口；阴极样品与样品安装件可拆卸式装配；阴极样品固定，电弧绕阴极样品的中心旋转。


2.如权利要求1所述的基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统，其特征在于：保护罩之外设有电磁线圈，电磁线圈的磁场方向与阳极指向阴极的方向平行，电磁线圈具有与线圈电源连接的端口；样品装载区域外设有绝缘环，绝缘环与样品装载区域对中。


3.如权利要求1所述的基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统，其特征在于：样品安装件包括基座，基座设有冷却介质腔，冷却介质腔分别与进液管和出液管连通，进液管和出液管与循环冷却系统相连；阴极样品装载于样品安装件时、阴极样品封闭冷却介质腔。


4.如权利要求3所述的基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统，其特征在于：冷却介质腔是设置于基座的顶部敞口的下凹腔体，样品装载于样品安装件时，阴极样品将冷却介质腔密封。


5.如权利要求3所述的基于平板电极的磁旋电弧烧蚀测试系统，其特征在于：进液管和出液管设置于基座的侧面。

【专利技术属性】
技术研发人员：关慰勉，王宏涛，方攸同，刘嘉斌，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33