铅飞层中斜冲击波对碰马赫反射行为实验研究

张崇玉; 胡海波; 王翔; 刘宁文

doi:10.11883/bzycj-2017-0441

铅飞层中斜冲击波对碰马赫反射行为实验研究

doi: 10.11883/bzycj-2017-0441

1.
中国工程物理研究院流体物理研究所，四川绵阳 621999
2.
中国工程物理研究院，四川绵阳 621999

详细信息

作者简介:
张崇玉（1975－　），男，硕士，副研究员，zcy_7718@aliyun.com

中图分类号: O347.5
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出版历程
- 收稿日期: 2017-12-08
- 修回日期: 2018-09-07
- 网络出版日期: 2019-03-25
- 刊出日期: 2019-04-01

Experimental study of Mach reflection induced by collision of oblique shock waves in a lead plate

1.
Institute of Fluid Physics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621999, Sichuan, China
2.
China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621999, Sichuan, China

摘要

摘要: 采用线阵多普勒光纤探针测速技术（Doppler pins system，DPS）和高速光电分幅相机照相两种精密诊断技术，对铅飞层中斜冲击波对碰后的反射行为进行了观测。获得了飞层对碰部位速度-时间历史曲线和凸起形貌演化图像，给出了凸起轮廓发展演化过程、压力分布等实验数据和信息。结合冲击波反射理论，对铅飞层对碰区动力学现象进行了分析和解释，证实铅飞层中斜冲击波对碰后发生了马赫反射。
- 铅飞层 /
- 斜冲击波对碰 /
- 马赫反射 /
- 线阵DPS /
- 高速光电分幅相机
Abstract: Using the line-array DPS (Doppler pins system) test technique and a high-speed photoelectric frame camera, we diagnosed the shock wave reflection behavior induced by collision of oblique shock waves in a lead plate, accurately measured the velocity history and captured the bulge evolution images of the collision region. By processing the velocity curves, we obtained such experimental informations as the velocity variation, pressure distribution and plate surface damage. Furthermore, Combining the theory of shock wave reflection, we analyzed and explicated the dynamic behavior of the lead plate’s collision region, concluding that it was Mach reflection that occurred after two oblique shock waves collided.
- lead plate /
- colliding of oblique shock waves /
- Mach reflection /
- line-array DPS /
- high-speed photoelectric frame camera

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图 1 实验装置示意图

Figure 1. Experimental set up

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图 2 探头布局示意图（俯视图）

Figure 2. DPS probe arrangement (viewed from atop)

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图 3 铅飞层对碰区速度曲线

Figure 3. Velocity histories of collision region

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图 4 典型测点速度频谱图

Figure 4. Velocity spectrum of typical test point

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图 5 典型时刻对碰区凸起轮廓

Figure 5. Bulge contour of collision region at typical time

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图 6 各测点对碰前/后压力峰值

Figure 6. Peak pressure at each test point before/after collision

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图 7 对碰区凸起形貌演化图像

Figure 7. Evolving images of bulge in collision region

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表 1 各测点的速度曲线峰值和压力峰值

Table 1. Peak values of velocity and pressure at each test point

测点编号	速度峰值/(m·s⁻¹)		压力峰值/GPa		测点编号	速度峰值/(m·s⁻¹)		压力峰值/GPa
测点编号	对碰前	对碰后	对碰前	对碰后	测点编号	对碰前	对碰后	对碰前	对碰后
1	1 156.5	1 463.6	18.9	23.1	9	—	1 952.9	—	38.4
2	1 199.4	1 595.0	19.8	25.4	10	—	1 998.8	—	39.7
3	1 134.7	1 633.6	18.4	25.9	11	—	1 947.3	—	38.2
4	1 124.3	1 687.1	18.2	26.9	12	—	1 922.9	—	37.5
5	—	1 931.1	—	37.8	13	—	1 892.1	—	36.7
6	—	1 902.8	—	37.0	14	1 202.0	1 684.7	19.9	27.0
7	—	1 953.2	—	38.4	15	1 134.0	1 669.4	18.4	26.6
8	—	1 984.8	—	39.3	16	1 100.9	1 604.8	17.7	25.3

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