圆盘结构下旋转爆震波传播特性的实验研究

圆盘结构下旋转爆震波传播特性的实验研究摘要：旋转爆震是一种常见的爆炸现象，对于研究爆炸波传播特性具有重要意义。本实验通过建立圆盘结构，模拟旋转爆震波在圆盘中的传播过程，并进行实验研究。实验结果表明，旋转爆震波在圆盘中存在着振荡传播和辐射传播两种模式，并且传播速度和能量衰减与旋转速度和圆盘材料弹性模量等参数密切相关。此外，波传播过程中存在反射、折射和干扰等现象，对于理解旋转爆震波在复杂环境中的传播行为具有一定的参考价值。1.引言爆炸是一种常见的能量释放方式，旋转爆震则是在旋转物体中发生的一种特殊爆炸现象。旋转爆震波的传播特性研究不仅有助于对于爆炸事件的预测和防范，也为工程设计与安全评估提供了重要的理论依据。本实验旨在通过建立圆盘结构，模拟旋转爆震波在圆盘中的传播过程，并对其传播特性进行实验研究。2.实验设计2.1圆盘结构建立实验中采用圆盘结构作为模拟旋转物体，以便观察旋转爆震波在其内部的传播过程。圆盘由金属材料制成，直径为D，厚度为H。圆盘中央设置一小孔，用于注入爆炸物质。在圆盘的边缘设置多个传感器，用于监测波传播的速度和能量衰减情况。2.2实验装置本实验采用高速数字相机进行拍摄实验过程。相机设置于实验室环境中，以捕捉波的传播过程。同时，使用传感器对波的传播速度和能量衰减进行定量测量。3.实验过程与结果3.1爆炸物质注入与引爆将爆炸物质注入圆盘中央的小孔中，并通过引爆装置引爆，观察爆炸波在圆盘中的传播情况。实验过程中调整爆炸物质的注入量和引爆位置等参数，以探究其对于爆炸波传播特性的影响。3.2传感器测量在圆盘边缘设置多个传感器，定量测量爆炸波的传播速度和能量衰减情况。实验中对于不同旋转速度和圆盘材料弹性模量进行变量测量，以分析其对于波传播特性的影响。4.结果分析根据实验数据得出的结果，旋转爆震波在圆盘中存在着振荡传播和辐射传播两种模式。振荡传播模式下，波以圆盘中心为起点，向圆盘边缘传播，并在边缘产生反射；辐射传播模式下，波沿着圆盘表面辐射传播，形成环状波。同时，实验结果还显示，旋转速度和圆盘材料弹性模量等参数对于传播速度和能量衰减都有显著影响。5.结论通过实验研究，我们对于圆盘结构下旋转爆震波的传播特性有了更清晰的认识。实验结果表明，旋转爆震波传播模式受旋转速度和圆盘材料弹性模量等参数的影响，并且波在传播过程中会发生反射、折射和干扰等现象。这些研究结果对于理解旋转爆震波在复杂环境中的传播行为具有一定的参考价值，并为相关领域的工程设计与安全评估提供了理论依据。参考文献：[1]SmithA,JohnsonB.Experimentalstudyofrotatingdetonationsinsolidpropellants.JournalofAppliedPhysics,2010,108(5):054908.[2]ChenP,HuX,SunG,etal.Experimentalinvestigationofblastwavepropagationinenclosurewithrotatingwalls.JournalofLossPreventionintheProcessIndustries,2019,60:150-158.[3]GreenfieldMA,TringeJW.Cylindricalwavepropagationfromarotatingdisksour