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专利号: 2024100086627
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种受限空间内燃气燃爆超、动压测试装置,其特征在于,包括:

实验腔室(1);

发生系统,所述发生系统设置在所述实验腔室(1)内的一端,所述发生系统用于产生冲击波;

测试系统,所述测试系统包括固定底座(11),所述固定底座(11)固定在所述实验腔室(1)内的中间位置,所述固定底座(11)顶部沿长度方向等间距可拆卸连接有若干列测试柱,所述测试柱上安装有压力检测单元;

数据采集器,所述数据采集器设置在所述实验腔室(1)外,所述数据采集器与所述压力检测单元电性连接;

其中,所述测试柱与所述固定底座(11)之间垂直设置,多组测试柱之间错位布置;

所述测试柱包括两个上下正对设置的测试块(2),两所述测试块(2)之间设置有定位块(3),所述定位块(3)与所述测试块(2)的形状相适配,两所述测试块(2)、所述定位块(3)与所述固定底座(11)之间可拆卸连接;

所述压力检测单元包括总压压力传感器(4)和静压压力传感器(5),所述总压压力传感器(4)与所述静压压力传感器(5)均设置在所述测试块(2)上,且所述总压压力传感器(4)的轴线与所述静压压力传感器(5)的轴线空间垂直,所述静压压力传感器(5)的轴线与所述实验腔室(1)的长度方向平行。

2.根据权利要求1所述的一种受限空间内燃气燃爆超、动压测试装置,其特征在于:所述测试块(2)上设置有两组梳理槽(6),两组所述梳理槽(6)分别与所述总压压力传感器(4)和所述静压压力传感器(5)对应设置,所述总压压力传感器(4)的数据线(7)、和静压压力传感器(5)的数据线(7)分别设置在所述梳理槽(6)内,所述定位块(3)上开设有集线槽(8),所述梳理槽(6)与所述集线槽(8)连通,所述总压压力传感器(4)的数据线(7)、和静压压力传感器(5)的数据线(7)均伸出所述实验腔室(1)并与所述数据采集器电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种受限空间内燃气燃爆超、动压测试装置,其特征在于:所述固定底座(11)的顶端安装有集线盒(9),所述总压压力传感器(4)的数据线(7)、和静压压力传感器(5)的数据线(7)均穿过所述集线盒(9)并伸出所述实验腔室(1)。

4.根据权利要求1所述的一种受限空间内燃气燃爆超、动压测试装置,其特征在于:所述测试块(2)的尺寸为20mm×20mm×20mm。

5.根据权利要求1所述的一种受限空间内燃气燃爆超、动压测试装置,其特征在于:所述总压压力传感器(4)和所述静压压力传感器(5)在竖直方向上的距离为12mm‑15mm。

6.根据权利要求1所述的一种受限空间内燃气燃爆超、动压测试装置,其特征在于:上方的所述测试块(2)上周向等间距设置有若干固定螺栓(10),所述固定螺栓(10)依次穿过所述定位块(3)、下方的所述测试块(2)与所述固定底座(11)可拆卸连接。

7.一种受限空间内燃气燃爆超、动压测试方法,基于权利要求1‑6任一项所述的受限空间内燃气燃爆超、动压测试装置,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,确定待测区域,分别将发生系统、测试系统布置在实验腔室(1)内;

步骤二,确定测点数量,将压力检测单元安装在测试柱上,并将压力检测单元与数据采集器电性连接;

步骤三,发生系统产生冲击波,开展燃爆实验,压力检测单元检测压力数值,数据采集器将压力数据导出;

步骤四,计算获取预设点位的动压、爆炸冲量参数;

步骤五,根据动压、爆炸冲量参数的变化规律构建燃气燃爆条件下的破坏强度模型。

8.根据权利要求7所述的一种受限空间内燃气燃爆超、动压测试方法,其特征在于,步骤四中,动压的计算公式为:,

其中,Pd为动压,MPa;Pt为总压,MPa;Ps为静压,MPa;

爆炸冲量的计算公式为:

其中, 为爆炸冲量,kPa/s;t为正压作用时间,s;Psmax为爆炸波阵面上的超压峰值,MPa。