[发明专利]高温火球准静态模拟装置

说明书

本发明公开了一种高温火球准静态模拟装置，包括主底座（11），所述主底座（11）周围均布有三个导轨座（9），每个导轨座（9）上安装一根导轨（14）和步进电机（6），所述主底座（11）上安装有每个步进电机（6）的驱动模块（7），所述导轨（14）沿其轴向安装有步进丝杠（12），所述步进丝杠（12）端部与步进电机（6）连接，所述导轨（14）表面位于步进丝杠（12）下方设有到导向滑槽（15），所述步进丝杠（12）上安装有导轨滑台（4）。本装置可以在实验室环境下构建一个满足实际爆炸条件、具有一定规模的小型火球，对课题组的温度场测试提供具有一定置信度的被测实验对象。

技术领域

本发明属于物理场建模、电气控制领域，涉及多管路喷射技术，具体为一种高温火球准静态模拟装置。

背景技术

爆炸火球有多种毁伤效能，其中对温度评估有最高需求的常规炸药是温压照耀，温压炸药爆炸的三个过程就有极短的持续时间：第一阶段，无氧反应产生冲击波，并持续几微秒，主要是爆炸性分子的氧化还原反应。爆轰冲击波中产生的一些现象影响炸药成分的破坏力，比如破坏强化目标外壳的能力；第二阶段，厌氧燃烧反应持续数微秒，主要是爆炸反应产物中的燃料颗粒因太大而在爆炸冲击波中无法燃烧。爆轰之后的燃烧反应影响决定炸药爆破能力的冲击波特性，即炸药破坏建筑物墙壁、掩体等的能力；第三阶段，有氧（来自空气的氧气）燃烧阶段持续几十毫秒，通过爆炸和伴随而产生的冲击混合，富含燃料的反应产物与空气进行反应。加力燃烧过程的主要影响是热量，这会提高气体的温度和压力并强化爆炸波。

实际爆炸火球的温度动态范围，在进行爆炸火球的温度场三维温度测试中，根据前期调研，现行的高温火焰场、爆炸火球温度场的温度测试只要实现了点温度和部分面的温度测试，关于三维场温度还原主要依赖于仿真分析手段。针对这个问题提出了具有一定空间尺寸的火球模拟装置，通过控制导轨上的喷嘴位置，控制多个火焰位置，形成一个具有一定空间尺寸、达到准静态的模拟高温火球。除此之外，在全世界民用、工业、军事领域对火球、火焰的分析、测试与实现都有迫切的需求，因此，对高温火球进行模拟实验是十分必要的。

发明内容

本发明目的是提供一种高温火球准静态模拟装置，通过控制多个火焰位置，形成一个具有一定空间尺寸、达到准静态的模拟高温火球。

本发明是采用如下的技术方案实现的：

一种高温火球准静态模拟装置，包括主底座，所述主底座周围均布有三个导轨座，每个导轨座上安装一根导轨和步进电机，所述主底座上安装有每个步进电机的驱动模块，所述导轨沿其轴向安装有步进丝杠，所述步进丝杠端部与步进电机连接，所述导轨表面位于步进丝杠下方设有到导向滑槽，所述步进丝杠上安装有导轨滑台，所述导轨滑台底面的导向块位于导向滑槽内，所述步进电机上安装有用于测量导轨滑台移动距离的超声波模块，所述导轨滑台上设有立杆，所述立杆顶端水平设有火焰喷枪，所述火焰喷枪的进气口设有气体预混阀，所述气体预混阀连接乙炔管路和氧气管路。

优选的，所述主底座中央设有散热通道。

优选的，所述主底座上散热通道上方安装有鱼眼镜头。

优选的，所述导轨座活动安装于主底座的安装槽内，所述导轨座相对于主底座能够上下旋转。