【技术实现步骤摘要】
一种电弧等离子体发生器电弧辐射特性测量系统及方法
[0001]本专利技术涉及飞行器地面气动热试验研究
,尤其是涉及一种电弧等离子体发生器电弧辐射特性测量系统及方法。
技术介绍
[0002]电弧等离子体发生器通过击穿放电产生热电弧,可以模拟数万K的高温环境,在等离子体废品处理、等离子体热处理方面有重要应用。大功率的电弧加热器因其可以产生高温、高压的热环境,目前广泛应用于高速飞行器和航天器再入的热防护地面试验研究。
[0003]随着航天器对于飞行速度越来越高的追求,电弧加热器要求模拟的热环境(焓值、热流、压力)等也越来越高,对于电弧加热器设备能力的要求也越来越高。以往对于大功率电弧加热器的实验研究主要以对其宏观运行参数(电压、电流、压力)为目标,采用常规的压力、电压、电流传感器开展研究,缺乏对于电弧加热器内部气流特性的研究。同时,对于应用于工程研究的大功率(百千瓦到兆瓦量级)电弧加热器内部高温气流辐射特性,由于受限于其严酷的热环境,往往无法有效地获得电弧加热器内部电弧等离子体特性的结果,进而为气流参数和电弧加热器优
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电弧等离子体发生器电弧辐射特性测量系统,其特征在于,包括前电极、后电极、旋气装置、光学测量片、辐射收集镜头、光谱仪和数据采集终端,旋气装置用于在前电极与后电极之间通入冷态试验介质,前电极和后电极击穿放电产生热电弧以对冷态试验介质进行加热并产生电弧等离子体,光学测量片和辐射收集镜头分别用于收集前电极位置处和后电极位置处的电弧等离子体辐射发光并经多模光纤传输至光谱仪,数据采集终端与光谱仪连接并输出波长分立的电弧辐射光谱信息。2.根据权利要求1所述的电弧等离子体发生器电弧辐射特性测量系统,其特征在于,后电极绝缘且同轴设置在前电极的后端,在后电极的后端设有光学窗口,旋气装置以紧邻光学窗口的方式设置在后电极上。3.根据权利要求1或2所述的电弧等离子体发生器电弧辐射特性测量系统,其特征在于,旋气装置的进气方向为切向;旋气装置的进气数量为4
‑
8个;旋气装置的切向进气角度为45
°‑
90
°
。4.根据权利要求1所述的电弧等离子体发生器电弧辐射特性测量系统,其特征在于,光学测量片设置在前电极的前端;辐射收集镜头设置在后电极的后端外部。5.根据权利要求1或4所述的电弧等离子体发生器电弧辐射特性测量系统,其特征在于,辐射收集镜头由透镜、滤光片和狭缝组合形成;其中,透...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾徽,欧东斌,文鹏,杨国铭,朱兴营,
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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