相互反射是指入射光若在几个反射面间多次反射的现象。相互反射比:它定义为经多次反射后到达一空腔表面的光通量与空腔的另一表面直接接受的初始光通量之比。它可用于计算封闭空间内的直接光通量或间接光照度1。
简介气相介质夹带固体小颗粒的两相流动是高速气体动力学的重要研究课题之一,许多工程应用以及一些灾难与该研究领域密切相关,如航空发动机的固体燃料推进、工业粉尘爆炸和火山喷发等。对可压缩气固两相流尤其是对激波与固体颗粒群相互作用的已有深入研究,研究了激波驱动的颗粒不稳定牵引力,研究了一系列旨在发展药物无针注射的技术,研究了超音速冷喷涂技术,对颗粒群阻力系数开展研究,文献对激波与堆积粉尘的相互作用进行了实验和理论研究。早期的研究主要是揭示施加在颗粒上的各种力以及颗粒在已知流场中的运动规律,近年来,开始全面考虑气固两相间的质量、动量和能量的相互作用。利用由压力传感器、信号放大器、示波器和计算机组成的压力测量系统对激波与颗粒群作用时的动态压力进行了测量。发现激波管内发生的是一个复杂的过程,包括激波与颗粒群作用时伴随了激波和膨胀波的反射与透射现象、激波和膨胀波与接触面的干涉、以及激波从激波管端壁的反射等现象。
第一道反射激波激波与颗粒群作用是个典型的非线性过程,伴随着激波反射、衍射和聚焦以及激波与颗粒尾迹涡的干涉。显示了在氮气驱动、钢球颗粒直径 d =6 mm、装载比 α = 1 时由传感器 1 测得的动态压力。为统一起见,所有压力都用 p1 作归一化处理。入射激波恰好到达传感器 1 位置的时刻作为横坐标的参考时间,即该坐标值为零。在被箭头 1 标出的时刻,有一个压力突跳。由箭头 A 标出的第一个信号平稳带对应入射激波波后压力 p2的测量值。在箭头 2 标出的时刻,有另一个压力突跳。由箭头 B 标出的第二个信号平稳带对应反射激波波后压力 p5的测量值,该反射激波是入射激波与颗粒群相互作用引起的。
空气动力学相互作用氮气驱动、激波马赫数 M = 1.525 时不同颗粒装载比下传感器 1 压力测量结果。曲线 1 和 2 分别代表装载比α = 1 和α = 0.5 时的动态压力测量结果。多次压力突跳在传感器 1 处发生,突跳 A、B、C、D 等,这意味着激波管内发生了激波的多次反射并且经过传感器 1 处。装载比α = 1 时在 He-0.08 工况下和 N2- 0.10 工况下由传感器 1 测得的动态压力的比较,两个工况下的入射激波马赫数分别为 M = 2.345 和M = 1.783。氦气驱动时比氮气驱动时激波的多次反射发生得更加频繁。此外,当驱动气体为氦气时,动态压力达到峰值后急剧下降,与此不同,当驱动气体为氮气时,动态压力保持常值一段时间,结果是一致的。并且,在氮气驱动条件下,反射激波到达传感器 1 位置之后,波后压力 p5 保持常值大约 2 ms,继而出现一个次等的压力跳跃,这一点可以实线圆所围的动态压力曲线的里边部分看出。然而,氦气驱动条件下,动态压力没有出现保持常值一段时间的情形。将测量时间从 1 ms 增加到 20 ms也是为了检验该激波管装置的测试能力。
激波与可运动颗粒群相互作用反射与透射机理对水平圆柱形激波管内的可压缩性气体与固体颗粒群的相互作用进行了实验研究和理论分析。
1) 激波管内发生的是一个复杂的过程,包括激波与颗粒群的相互作用伴随了激波、膨胀波的反射和透射,激波、膨胀波与接触面的干涉,以及从固体端部壁面的反射等环节。本实验研究也揭示了该激波管进行类似问题研究的能力。
2) 在其它条件相同时,颗粒装载比、入射激波马赫数的增大或者颗粒直径的减小导致被颗粒群反射的第一道反射激波强度的增大。
3) 当颗粒直径为 6 mm、颗粒装载比α = 1 时,透射激波被颗粒显著地衍射,并有膨胀波紧随其后,因此由透射激波引起的第一个压力峰急剧下降。
4) 颗粒直径的减小导致颗粒间的孔隙减小以及透射激波传播路径的增加,结果使得激波的反射、透射、衍射和聚焦更频繁的发生,此外,还使得透射激波在激波管的轴向的相同位置衰减的更严重。随着激波传播距离的增大,初始峰值衰减率会减小,这是由于激波被上游颗粒相继的衍射引起的,并且,装载比越大衰减率减小得越快2。
本词条内容贡献者为:
黄头生 - 副教授 - 华北电力大学相互反射
图文简介
相互反射是指入射光若在几个反射面间多次反射的现象。相互反射比:它定义为经多次反射后到达一空腔表面的光通量与空腔的另一表面直接接受的初始光通量之比。它可用于计算封闭空间内的直接光通量或间接光照度。
- 来源: 科普中国科学百科
- 上传时间:2019-06-24