Ударная труба УТМ

Ударная труба УТМ предназначена для исследования физико-химических процессов в ударно нагретых газах в диапазоне давлений Р=0.01-100атм.(падающая и отраженная волна с детонацией) и температур Т=500-5000 К. На установке исследовались процессы как в падающих ударных волнах, так и при истечении газа через сопло.

Ударная труба имеет внутренний диаметр 57 мм и длину камер высокого и низкого давления соответственно 1 и 4.5 м, снабжена системами откачки, приготовления и напуска газовых смесей. Труба имеет три измерительных секции расположенных на расстояниях 2.4, 4, 4.2м. от диафрагмы. В этих сечениях располагаются либо ФЭУ, регистрирующие излучение ударной волны многоканальными цифровыми осциллографами с временным разрешением 10^-8 сек, либо спектрографы с CCD и ICCD многоканальными регистраторами спектра. Установка оборудована современной аппаратурой для регистрации эмиссионных спектров, спектров поглощения, измерения скорости ударной волны и регистрации профиля давления в ударной волне. Для воздействия на ударную волну имеется лазерная система генерирующая излучение на длинах волн 1064 нм и 532 нм с энергией до 1Дж в 20 нс импульсе.

В настоящее время на установке проводятся эксперименты по определению пределов воспламенения водородно-кислородных и водородно-воздушных смесей различных составов. Ранее были выполнены работы по исследованию дезактивации колебательно возбужденных молекул в сопле методом спектроскопии комбинационного рассеяния (КАРС), исследовалось влияния ингибирующих добавок на воспламенение водородно-кислородных смесей. Проведены измерения времен индукции воспламенения водород-кислородных смесей различных составов. Исследовался характер горения водородно-воздушных смесей при импульсном лазерном инициировании воспламенения газа за фронтом ударной волны.

Схема ударной трубы УТМ. 1- КВД, 2 – КНД, 3-система откачки, 4-смеситель, 5-пьезодатчики, 6- интерференционный фильтр, 7-фотоумножитель, 8-осциллограф, 9-компьютер. А, В, С – сечения наблюдения - 2.4, 4, 4.2м. от диафрагмы соответственно.

Основное оборудование на ударной трубе УТМ

4-х канальные 100 МГц 8 бит цифровые запоминающие осциллографы Agilent 54624А и Tektronix TDS3014B

Оптический регистратор спектра МОРС-1/2048:

• ПЗС-линейка ILX 511 фирмы Sony;
• 2048 пикселей размером 13,7×200 мкм каждый
• Минимальное время экспозиции ПЗС камеры — 10 мс;
• Диапазон спектра – 350…900 нм.

Лазерная система на базе YAG:Nd³⁺ с системой синхронизации к ударной волне.

Старший научный сотрудник В.А. Павлов. Эксперимент на трубе УТМ.