【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁流体发电，尤其涉及一种等离子体射流发生装置以及用于磁流体发电机性能验证的方法。
技术介绍
1、脉冲磁流体发电机是一种在很短时间内把热能直接转换成电能的发电系统，由于其省去了传统发电由热能转换成机械能的过程，使脉冲磁流体发电机具有运行简单，并有较高的输出电功率的特点，因此，多被用于有大电流脉冲需求的武器装备。但是在脉冲磁流体研发过程中，由于缺乏产生大尺度的高温高压的惰性气体等离子体射流源的装置，给脉冲磁流体发电机的性能测试带来了极大的不便。在常规的高温高压等离子体产生方式中，采用煤燃烧的方式不能产生脉冲式的等离子体射流，采用电弧放电的方式虽然可以获得高温高压的脉冲等离子体射流，但是该等离子体尺度较小，横向尺寸仅在毫米量级，很难驱动厘米量级甚至更大发电通道尺度的脉冲磁流体发电机，采用炸药爆炸虽然可以产生微秒脉冲的大尺度等离子体射流，但是该等离子体射流成分复杂，并不利于对脉冲磁流体发电机的性能分析与优化。因此，就亟需提出一种新的脉冲等离子体射流源产生方法，来满足脉冲磁流体发电机对大尺度、高温、高压、纯净的脉冲等离子体射流源的需求。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种等离子体射流发生装置，可以提供一种新的脉冲等离子体射流源产生方法，来满足脉冲磁流体发电机对大尺度、高温、高压、纯净的脉冲等离子体射流源的需求。
2、本专利技术实施例提供一种等离子体射流发生装置，所述等离子体射流发生装置包括：高焓激波管以及加速喷管；
3、其中，所述高焓激波管与所述
4、所述高焓激波管内充入有分隔设置的驱动气体和惰性气体，通过所述驱动气体在爆轰后加热并压缩惰性气体，通过所述加速喷管后产生等离子体射流。
5、可选的，所述高焓激波管包括高压段和低压段，所述高压段充入有驱动气体，所述低压段充入有惰性气体。
6、可选的，所述低压段充入有惰性气体还充入有碱金属种子。
7、可选的，所述驱动气体为氢氧混合气体。
8、可选的，所述惰性气体为氩气或氦气。
9、第二方面，本专利技术实施例还提供一种等离子体射流发生方法，所述等离子体射流发生方法应用于如本专利技术实施例提供的任一项所述的等离子体射流发生装置，所述等离子体射流发生方法包括以下步骤：
10、对所述等离子体射流发生装置进行抽真空到预设真空度值后，将所述惰性气体充入到所述高焓激波管中；
11、在惰性气体充入完成后，将所述驱动气体充入到所述高焓激波管中；
12、当所述驱动气体达到预设压力时，点燃所述驱动气体对所述惰性气体进行加热并压缩，以产生等离子体；
13、通过所述加速喷管对所述等离子体进行加速，得到等离子体射流。
14、第三方面，本专利技术实施例还提供一种脉冲磁流体发电机性能验证系统，所述脉冲磁流体发电机性能验证系统包括如本专利技术实施例提供的任一项所述的等离子体射流发生装置、脉冲磁流体发电机以及数据采集系统，所述高焓激波管、加速喷管、脉冲磁流体发电机的轴线对齐依次安装固定，所述数据采集系统与所述脉冲磁流体发电机的输出端连接；
15、所述脉冲磁流体发电机用于将输入的等离子体射流转换为脉冲电能；
16、所述数据采集系统用于采集所述脉冲电能并完成对脉冲磁流体发电机的性能验证。
17、可选的，所述还包括尾气收集罐，所述高焓激波管、所述加速喷管、所述脉冲磁流体发电机、所述尾气收集罐的轴线对齐依次安装固定；
18、所述尾气收集罐用于收集所述脉冲磁流体发电机的尾气。
19、第四方面，本专利技术实施例还提供一种脉冲磁流体发电机性能验证方法，所述脉冲磁流体发电机性能验证方法应用于如本专利技术实施例提供的任一项所述的脉冲磁流体发电机性能验证系统，所述脉冲磁流体发电机性能验证方法包括以下步骤：
20、对所述等离子体射流发生装置进行抽真空到预设真空度值后，将所述惰性气体充入到所述高焓激波管中；
21、在惰性气体充入完成后，将所述驱动气体充入到所述高焓激波管中；
22、当所述驱动气体达到预设压力时，点燃所述驱动气体对所述惰性气体进行加热并压缩，以产生等离子体；
23、通过所述加速喷管对所述等离子体进行加速，得到等离子体射流；
24、通过所述脉冲磁流体发电机将所述等离子体射流的动能转换为脉冲电能；
25、通过数据采集系统采集所述脉冲电能并完成对脉冲磁流体发电机的性能验证。
26、本专利技术实施例中，高焓激波管内充入有分隔设置的驱动气体和惰性气体，通过驱动气体在爆轰后加热并压缩惰性气体，通过加速喷管后产生等离子体射流，驱动气体在点燃爆轰后，加热压缩惰性气体，使惰性气体迅速达到高温高压的状态，进而成为大尺度的弱电离等离子体，通过加速喷管后形成高温等离子体射流，利用高焓激波管爆轰加热并压缩产生高温高压的惰性气体脉冲等离子体，可以提供一种大尺度、高温、高压、纯净的脉冲等离子体射流源。
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1.一种等离子体射流发生装置，其特征在于，所述等离子体射流发生装置包括：高焓激波管(1)以及加速喷管(2)；
2.如权利要求1所述的等离子体射流发生装置，其特征在于，所述高焓激波管(1)包括高压段和低压段，所述高压段充入有驱动气体，所述低压段充入有惰性气体。
3.如权利要求2所述的等离子体射流发生装置，其特征在于，所述低压段充入有惰性气体还充入有碱金属种子。
4.如权利要求1所述的等离子体射流发生装置，其特征在于，所述驱动气体为氢氧混合气体。
5.如权利要求1所述的等离子体射流发生装置，其特征在于，所述惰性气体为氩气或氦气。
6.一种等离子体射流发生方法，其特征在于，所述等离子体射流发生方法应用于如权利要求1至5中任一项所述的等离子体射流发生装置，所述等离子体射流发生方法包括以下步骤：
7.一种脉冲磁流体发电机性能验证系统，其特征在于，包述脉冲磁流体发电机性能验证系统包括如权利要求1至5中任一项所述的等离子体射流发生装置、脉冲磁流体发电机(3)以及数据采集系统(5)，所述高焓激波管(1)、加速喷管(2)、脉冲
8.如权利要求7所述的脉冲磁流体发电机性能验证系统，其特征在于，所述还包括尾气收集罐(4)，所述高焓激波管(1)、所述加速喷管(2)、所述脉冲磁流体发电机(3)、所述尾气收集罐(4)的轴线对齐依次安装固定；
9.一种脉冲磁流体发电机性能验证方法，其特征在于，所述脉冲磁流体发电机性能验证方法应用于如权利要求7或8所述的脉冲磁流体发电机性能验证系统，所述脉冲磁流体发电机性能验证方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种等离子体射流发生装置，其特征在于，所述等离子体射流发生装置包括：高焓激波管(1)以及加速喷管(2)；
2.如权利要求1所述的等离子体射流发生装置，其特征在于，所述高焓激波管(1)包括高压段和低压段，所述高压段充入有驱动气体，所述低压段充入有惰性气体。
3.如权利要求2所述的等离子体射流发生装置，其特征在于，所述低压段充入有惰性气体还充入有碱金属种子。
4.如权利要求1所述的等离子体射流发生装置，其特征在于，所述驱动气体为氢氧混合气体。
5.如权利要求1所述的等离子体射流发生装置，其特征在于，所述惰性气体为氩气或氦气。
6.一种等离子体射流发生方法，其特征在于，所述等离子体射流发生方法应用于如权利要求1至5中任一项所述的等离子体射流发生装置，所述等离子体射流发生方法包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：唐建，鲁建，刘猛，李正宏，郭海兵，邓春凤，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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