【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于爆炸波，具体涉及一种用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置及环向点火方法。
技术介绍
1、炸药、燃气以及核弹爆炸均会产生强烈的爆炸波，爆炸波具有传播速度快、反射超压高等特点。爆炸波伴随火灾、尘埃、气体污染等次生灾害，作用到建筑、设备、武器装备以及生物组织上面，具有极强的破坏性。爆炸波在物体上的反射压强曲线，即超压作用曲线是评估爆炸波破坏能力的最重要的参数。超压作用曲线具有峰值高、指数衰减、存在负压强等特点，并近似服从friedlander波形结构。
2、由于在开放环境、受限空间以及水下环境等不同条件下的爆炸波的超压作用曲线具有很强的相似性，这给试验模拟带来了很大的便利。基于爆炸波的相似性，目前开展了爆炸波的超压作用曲线以及爆炸波对武器装备、生物组织等设备的破坏能力的系列研究。
3、爆轰是含有迅速而剧烈的化学反应的一种热力过程，其能量释放的速度一般为燃烧的103~108倍，因此，人们很容易把爆轰与其它燃烧过程区别开来。本质上讲，爆轰波是一种在可燃物（可为气相、固相、液相或者它们的混合物）传播的带有化学反应区的强激波。爆轰装置结构简单，造价低廉，因其优越的综合性能已得到广泛的重视。然而实现这些优势的基础是，爆轰装置必须能够形成充分发展的爆轰波，而如何使可燃混合物直接起始爆轰或短距离形成爆燃到爆轰的转变过程（ddt）是爆轰装置的关键技术环节。
4、采用管体内预混燃气的气相爆轰方式，可以形成与爆炸波相似的超压模拟，该方式具有试验成本低、适合大口径模拟装置、具有核爆量级高超压模拟能力、重复性
5、当前，亟需发展一种低成本、高可靠、高能量的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置及环向点火方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种用于大口径管体起始爆轰的环向点火方法，用以克服现有技术的缺陷。
2、本专利技术的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特点是，所述的环向点火装置包括大口径管体，和位于大口径管体的前端、与大口径管体连通且沿大口径管体周向均匀分布的若干个射流点火管；各射流点火管的端头分别安装若干个点火头；各点火头通过控制线接入同步点火控制器。
3、进一步地，所述的大口径管体为中心对称管体，第一选择为圆形管体；大口径管体的水力直径d大于0.5m。
4、进一步地，所述的射流点火管具有变截面结构，是由同中心轴线的近端管体和远端管体组成的台阶管体，近端管体与大口径管体焊接连接；近端管体的直径为 d1，近端管体的长度为 l1，远端管体的直径为 d2，远端管体的长度为 l2； d1≥20mm， d2≥2×d1， l1≥100mm， l2≥ l1。
5、进一步地，所述的射流点火管数量为n，n≥2，各射流点火管位于大口径管体的同一截面上。
6、进一步地，所述的点火头采用火花塞或者电爆丝进行点火；点火头安装在射流点火管的远端管体的端面。
7、进一步地，所述的同步点火控制器用于远程同步控制若干个点火头，同步点火控制器各通道之间的同步控制精度小于10us。
8、本专利技术的用于大口径管体起始爆轰的环向点火方法，包括以下步骤：
9、s10.试验前，在大口径管体上安装射流点火管，在射流点火管上安装点火头，点火头通过控制线接入同步点火控制器；
10、s20.试验前，对大口径管体与射流点火管进行抽真空，当真空度达到预设值后停止；
11、s30.试验前，在大口径管体与射流点火管中充入预混燃气，当预混燃气的压力达到预设值后停止；
12、s40.开始试验，同步点火控制器控制若干个点火头同步点火，使得各射流点火管内的预混燃气实现同步点火；当射流点火管内的火焰传播到远端管体和近端管体交界的截面收缩处时，发生部分反射，形成射流火焰，射流火焰同步进入大口径管体，实现对大口径管体同一截面的同步点火，形成起始爆轰；
13、s50.试验后，将大口径管体与射流点火管中的废气排空，试验结束。
14、本专利技术的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置中的射流点火管的点火头点火后在射流点火管内形成火焰，火焰传播到远端管体和近端管体交界的截面收缩处时，发生部分反射，致使压力提高，产生更强的火焰推动作用，形成高温高速强射流，增强了射流点火管的点火能力。各射流点火管位于大口径管体的同一截面且沿周向均布分布，多个射流点火管同时点火使得大口径管体内的预混燃气点火均匀，能够快速形成起始爆轰。
15、本专利技术的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置具有结构简单、同步控制简单、点火能量高，能够满足0.5m以上的大口径管体内预混燃气的起始爆轰的点火需求。
16、本专利技术的用于大口径管体起始爆轰的环向点火方法，在大口径管体内充入预混燃气，在大口径管体环向布置多个射流点火管，每个射流点火管内设置一个点火头，通过同步点火控制器连接并同步控制各点火头，实现多个射流点火管内燃气同步点火，各射流点火管的高温射流火焰同步进入大口径管体进行预混燃气点火，能够形成稳定的起始爆轰。
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1.用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的环向点火装置包括大口径管体（1），和位于大口径管体（1）的前端、与大口径管体（1）连通且沿大口径管体（1）周向均匀分布的若干个射流点火管（2）；各射流点火管（2）的端头分别安装若干个点火头（3）；各点火头（3）通过控制线（5）接入同步点火控制器（4）。
2.根据权利要求1所述的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的大口径管体（1）为中心对称管体，第一选择为圆形管体；大口径管体（1）的水力直径D大于0.5m。
3.根据权利要求1所述的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的射流点火管（2）具有变截面结构，是由同中心轴线的近端管体和远端管体组成的台阶管体，近端管体与大口径管体（1）焊接连接；近端管体的直径为D1，近端管体的长度为L1，远端管体的直径为D2，远端管体的长度为L2；D1≥20mm，D2≥2×D1，L1≥100mm，L2≥L1。
4.根据权利要求1所述的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的射流点火管（2）数量为N，N≥2，各射
5.根据权利要求1所述的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的点火头（3）采用火花塞或者电爆丝进行点火；点火头（3）安装在射流点火管（2）的远端管体的端面。
6.根据权利要求1所述的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的同步点火控制器（4）用于远程同步控制若干个点火头（3），同步点火控制器（4）各通道之间的同步控制精度小于10us。
7.用于大口径管体起始爆轰的环向点火方法，其用于权利要求1~6中的任意一种所述的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的环向点火装置包括大口径管体（1），和位于大口径管体（1）的前端、与大口径管体（1）连通且沿大口径管体（1）周向均匀分布的若干个射流点火管（2）；各射流点火管（2）的端头分别安装若干个点火头（3）；各点火头（3）通过控制线（5）接入同步点火控制器（4）。
2.根据权利要求1所述的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的大口径管体（1）为中心对称管体，第一选择为圆形管体；大口径管体（1）的水力直径d大于0.5m。
3.根据权利要求1所述的用于大口径管体起始爆轰的环向点火装置，其特征在于，所述的射流点火管（2）具有变截面结构，是由同中心轴线的近端管体和远端管体组成的台阶管体，近端管体与大口径管体（1）焊接连接；近端管体的直径为d1，近端管体的长度为l1，远端管体的直径为d2，远端管体的长度为l2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李贤，黄成扬，胡守超，廖振洋，孔小平，李国志，钟涌，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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