基于高速成像的爆炸温度场测试方法
2021-05-06许仁翰周钇捷狄长安
兵工学报 2021年3期
许仁翰, 周钇捷, 狄长安
(南京理工大学 机械工程学院, 江苏 南京 210094)
0 引言
爆炸温度场的温度是衡量燃料空气炸药、温压和云爆武器等毁伤效能的关键参数之一。对爆炸过程中目标的毁伤作用机理进行研究,对于武器系统性能研发、定型、生产等过程尤为重要。目前爆炸温度场的温度尚不能通过理论计算和仿真评估获得精确的量值,需要通过实验方法测量获得。爆炸温度场具有持续时间短、温度变化范围大、温度峰值高等特点[1],在测量瞬态高温时因其具有很强的破坏作用,测量时需要搭建复杂的测试环境,增加了技术难度。传统温度测量方法很难满足要求,使得爆炸温度场的测试成为近几年研究的热点和难点。
在爆炸温度测量方面,目前的测量方法有热电偶[2]、红外热像仪[3]、红外点温度计等方法,热电偶等接触式测温方法由于热惯性的作用,响应时间较长,一般只能测量热效应[4]。红外热像仪除辐射率难以确定外,其帧频一般为数十赫兹,无法满足温度场测量的快速响应要求[5]。红外点温度计具有较高的响应速率,但只能进行某点温度的测量,且较为昂贵。在采用摄影图像法测温方面,唐翃翔等[6]利用比色测温的方法测量了SiC高温温度场温度。王补宣等[7]对小型火焰温度场的分布情况进行了测量研究,通过数字图像处理技术得到了火焰温度场的分布模型。刘庆明等[8]应用比色测温仪测量了燃料空气炸药爆炸过程温度响应。……
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