[发明专利]一种获得球面汇聚冲击波的方法

摘要

本发明公开了一种获得球面汇聚冲击波的方法，基于同步点火装置，在平直圆管两端同时形成相向而行的平面爆轰波。达到平稳爆轰后，平面爆轰波同时进入基于特征线设计的轴对称收敛压缩型面。在汇聚点附近放置球形待冲击样品，当相向而行的锥球形爆轰波经二次整形后形成近似半球形汇聚后同时达到样品表面，发生冲击波透射，球形样品内将获得球形汇聚冲击波向球心汇聚。调整爆轰波强度和汇聚区几何条件，可提供Gpa量级的球形汇聚冲击波条件。本发明提供了一种新的球形汇聚冲击波产生方法，且可以使汇聚中心达到较高的超高压极限状态。

主权项

1.一种获得球面汇聚冲击波的方法，其特征在于：依靠两侧预混合可燃气体同时点燃产生的平面爆轰波，经过基于特征线设计的轴对称收敛型面转变为球面爆轰波，并在轴对称收敛型面的原点汇聚，最后两侧对称的球面爆轰波向样品球心透射，形成球形汇聚冲击波，并在汇聚中心产生一定的超高压极限状态，具体实现步骤为：步骤S1：将一定比例混合的预混合可燃混合气体(1)充入实验容器(2)中，将球形样品(3)放置到适当位置，设置调整好同步点火装置(4)和观测设备(7)；步骤S2：爆轰波产生区(5)由同步点火装置(4)同时点燃两侧可燃混合气体(1)，气体经过燃烧转爆轰过程形成相向而行的平面爆轰波(8)；步骤S3：稳定传播的平面爆轰波，进入基于特征线设计的轴对称收敛型面传播加速，根据爆轰波传播理论平面爆轰波(8)在爆轰波汇聚区(6)通过基于特征线设计的轴对称收敛型面时，管壁附近爆轰波速度因局部压缩加快，平面爆轰波将逐渐转化为近似球形汇聚的锥球形爆轰波(9)，再进一步由末端特征型面二次压缩汇聚成为近似半球形爆轰波(10)；步骤S4：经轴对称收敛型面汇聚产生的近似半球形爆轰波将进一步向轴对称收敛型面的原点汇聚；步骤S5：当两侧相向而行的球形汇聚爆轰波同时作用于球形样品(3)表面时，发生冲击波的透射，球形样品内将获得球面汇聚冲击波(11)向球心传播并汇聚于球心；步骤S6：通过观测设备(7)观测样品室并记录实验数据。