CN113945677A - 一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法和装置，包括激波管管体、进排气系统、压力采集系统、喷油系统；激波管管体包括驱动段、夹膜段和被驱动段，夹膜段设置在驱动段和被驱动段之间，被驱动段的末端设置有实验段，实验段的前端设置有压力采集系统，压力采集系统信号传送至喷油系统，喷油系统与实验段连接；方法：对管体真空处理后，在驱动段与被驱动段中充入实验气体；通过压力采集系统将信号传送至喷油系统，并对激波管喷油；使在激波管装置中对静止环境下单液滴液相燃料自点火特性的研究，避免单液滴液相燃料与一次激波和二次激波之间强烈的物理作用，准确表征单液滴液相燃料蒸发特性与化学反应动力学特性对其自点火特性的影响。

Description

一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法和装置

技术领域

本发明涉及气液两相激波管实验领域，具体涉及了一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法和装置。

背景技术

真实内燃机、航空发动机燃烧室内燃烧过程涉及复杂的物理化学过程，包括但不限于雾化行为、蒸发行为以及自点火行为，其中燃料两相自点火行为对发动机工作效率有重要影响，因此作为指导内燃机、航空发动机燃烧室设计优化的重要依据，开发可用于定量测量燃料气液两相自点火延迟时间对于新一代发动机燃烧室的开发十分关键。但真实喷雾燃烧过程受到喷油器结构、燃烧室形状、燃料雾化特性等多方面因素影响，难以发展耦合物理喷雾和化学反应的两相燃烧反应模型，限制了燃烧室的自主开发和研制。在稳态环境中，单液滴自点火行为是气液两相自点火的核心过程也是研究重点，是用以准确表征燃料蒸发特性与反应动力学特性对其自点火行为贡献的关键。

常规单液滴燃料燃烧诊断设备，如热炉、快速压缩机等，难以匹配真实喷雾中燃料液滴的特征尺寸，难以模拟真实燃烧室的瞬间高温高压环境，实验温度难以达到真实燃烧室，尤其是加力燃烧室的真实温度。激波管作为国际上对燃料自点火特性进行研究的主流装置，可以通过二次激波在实验区域产生瞬间的高温高压近似绝热的实验环境，诱发燃料的自点火行为，可以良好的模拟燃烧室内真实环境。

激波管装置主要广泛应用于气相燃料的自点火实验中，但在气液两相燃料的研究中，由于其有效实验时间短仅仅为毫秒级，单液滴液相燃料的瞬间引入存在困难，一般激波管单液滴液相燃料引入的方法有：使用悬浮液滴技术，将燃料液滴提前悬挂在纤维细丝上使燃料固定在预定的实验部位，或采用自由下落的方式，在实验开始后向实验部位连续滴落单分散液滴。但这两种液相燃料引入方法都不能避免燃料与一次激波和二次激波之间的强烈的物理作用，这对单液滴液相燃料自点火特性的准确表征造成困难。如何在二次激波后引入单液滴液相燃料，避免单液滴液相燃料与激波之间的物理作用，是使用激波管装置研究气液两相燃料自点火特性需要克服的难点。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法和装置，实现在激波管装置中对静止环境下单液滴液相燃料自点火特性的研究，避免单液滴液相燃料与一次激波和二次激波之间强烈的物理作用，准确表征单液滴液相燃料蒸发特性与化学反应动力学特性对其自点火特性的影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，包括激波管管体、进排气系统、压力采集系统、喷油系统；所述激波管管体包括驱动段、夹膜段和被驱动段，所述夹膜段设置在驱动段和被驱动段之间，所述驱动段、夹膜段和被驱动段依次连接，所述被驱动段的末端设置有实验段，所述实验段的前端设置有压力采集系统，所述压力采集系统将采集信号传送至喷油系统，所述喷油系统与实验段连接。

进一步的，所述被驱动段还包括过渡段；所述过渡段设置在被驱动段与试验段之间。

进一步的，所述进排气系统包括输气管路、高压气瓶、混气罐和真空泵，所述高压气瓶内装有不同种类的气体，所述高压气瓶设置有多个；所述高压气瓶与输气管路连接，输气管路连接在激波管管体上；输气管路设置至少有两根，其中一根输气管路为驱动段输入驱动气，另一输气管路与高压气瓶之间连接有混气罐，所述混气罐用于将高压气瓶中的气体制备成试验气体与被驱动段连接；多个输气管路之间相互连接，输气管路上设置有多个阀门；所述输气管路还接通室外大气环境。

进一步的，所述压力采集系统包括压力传感器，信号转换器和数据采集器；所述压力传感器设置在激波管管体上，所述压力传感器通过信号转换器连接至数据采集器，所述数据采集器和液滴发生器控制仪连接。

进一步的，所述压力传感器设置有多个，其中一个压力传感器与液滴发生器的位置对称设置在实验段的下壁面，剩余压力传感器设置在试验段上壁面并且压力传感器之间轴向距离相等。

进一步的，所述喷油系统包括液滴发生器、液滴发生器控制仪、高压油泵、油箱和输油管路，所述液滴发生器控制仪通过控制电缆和液滴发生器连接，所述液滴发生器和实验段连接；所述液滴发生器上还通过输油管道连接有高压油泵，所述高压油泵和油箱连接。

进一步的，所述输气管路上还设置有真空泵，所述真空泵通过输气管路为激波管管体抽真空。

进一步的，所述输气管路上设置有多个气体压力计，所述第一气体压力计通过监测管路与驱动段连接，所述输气管路上设置的第二气体压力计通过监测管路与被驱动段相连。

进一步的，所述实验段的侧壁面设置两个可视化视窗，端面设置大尺寸可视化端盖视窗，高速摄像机可透过两个方向的可视化窗口对实验过程进行拍摄。

本发明还提供了一种基于激波热加载液滴高温自点火诊断方法，在对激波管管体进行真空处理后，在驱动段与被驱动段中充入实验所需气体；通过压力采集系统对激波管管体内压力进行采集；再采集所得的信号传送至喷油系统，喷油系统根据收到的信号，对激波管的实验段进行喷油。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提出了一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法和装置，根据二次激波诱发的压力跃迁信号触发液滴发生器喷油，在反射二次激波后将单液滴液相燃料引入静止实验环境，避免了激波与单液滴液相燃料之间强烈的物理作用，可以准确表征单液滴液相燃料的自点火特性，为构建实际发动机燃料的燃烧模型提供理论基础；在本发明提供的装置中，通过压力采集系统所得的管内压力变化曲线，触发高速摄像机开始拍摄；当实验表征反射激波经过实验部位，精致的高温高压环境形成，触发喷油系统。

进一步的，本发明提供的装置中设置有过渡段，驱动段、夹膜段与被驱动段的激波管管路截面形状为圆形，圆形管路有利于激波面稳定，并且减小边界层效应对实验结果的影响；而实验段管路设计为方形主要目的是加大视窗尺寸，便于开展可视化试验，如在圆形管路上设计视窗，视窗尺寸会减小30％-40％；因此在本装置所述被驱动段与实验段之间设置有过渡段；因为激波从圆形管路过渡到方形管路时，激波有膨胀过程，过渡段的设置有利于激波面的稳定；能够有效的实现被驱动段圆形管路与实验段方形管路的平缓过渡。

进一步的，本装置中的高压气瓶设置有多个，气瓶内的气体可以实现多种混合方式，也可以是单一的气体实验，该步骤的设置可以有效的增加装置的利用率，提高装置的使用效果，同时，多个气瓶单独设置还有利于高压气瓶的更换；并在，在与被驱动段连接的暑期管路上还设置有混气罐，所述混气罐用于配置、储存实验气体，在实验过程中，能够有效的提高实验效率，还能够有效的增加装置的试验准确性，是保证实验安全进行的基础；本装置上设置有多个输气管路，输气管路上设置有多个阀门，阀门能够有效控制高压气体的流动；所述输气管路还接通室外大气环境，用于激波管管体排气。

进一步的，所述压力传感器用于采集试验段压力变化曲线，并且压力传感器的信号输出通过信号转换器连接至数据采集器，压力传感器用于采集试验段压力变化曲线；数据采集器用于储存压力传感器采集的电压信号，并用于触发液滴发生器控制仪控制液滴发生器喷油；压力传感器能够检测经过过渡段后激波是否恢复为稳定的平面，同时，测量入射激波的速度通过激波方程可以计算得到试验压力与温度。

进一步的，所述压力传感器的个数设置有多个，压力传感器个数越多，对管内压力环境的检测更为详细，压力传感器用于采集实验段内气体压力变化，并输出至数据采集器，并且可以减少入射激波速度的计算误差；根据对压力信号的分析可以得到激波速度、实验温度与压力，输出的二次压力跃迁信号还用于触发液滴发生器控制仪控制液滴发生器喷油。

进一步的，液滴发生器控制仪用于控制液滴喷射时刻与喷油量；油箱通过输油管路和高压油泵向液滴发生器供油；所述液滴发生器用于向实验段喷油；是保证实验结果准确性的关键，同时，能够有效的解决现有技术中存在的问题。

进一步的，所述第一气体压力计通过监测管路与驱动段连接，用于监测驱动段的进气压力，所述输气管路上设置的第二气体压力计通过监测管路与被驱动段相连，用于监测被驱动段的进气压力，能够有效的保证实验结果的准确性。

进一步的，实验段的侧壁面设置两个可视化视窗；同时，本装置中，实验段管路设计为方形主要目的是加大视窗尺寸，便于开展可视化试验，如在圆形管路上设计视窗，视窗尺寸会减小30％-40％；侧壁面视窗是相对设置，高速摄像机拍摄或使用纹影系统需要设置背景平行光源，光源需要与摄像机相对设置，因此侧壁面两个视窗相对设置并且大小相同；端面视窗用于化学自发光成像，不需要背景光源，因此单独设置即可，简化了装置的复杂度；使用本发明提供的一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法和装置，通过试验段侧壁面与端面的大尺寸视窗，高速摄像机可以清晰捕捉单液滴液相燃料的引入、下落、蒸发和自燃过程，可以准确表征单液滴液相燃料的蒸发特性与化学反应动力学特性对其自点火特性的影响，为单液滴液相燃料燃烧反应模型提供事实依据。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图

其中，驱动段1，夹膜段2，被驱动段3，过渡段4，实验段5，输气管路6，氦气瓶7，氮气瓶8，氧气瓶9，燃气瓶10，混气罐11，真空泵12，压力传感器13，信号转换器14，数据采集器15，液滴发生器16，液滴发生器控制仪17，高压油泵18，油箱19，输油管路20，端盖视窗21，大气环境22，第一气体压力计23，第二气体压力计24。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，在本装置的某一具体实施例中，包括激波管管体、进排气系统、压力采集系统、喷油系统，所述激波管管体包括同轴连接的驱动段1、夹膜段2、被驱动段3；所述夹膜段2设置在驱动段1与被驱动段3之间，并在夹膜段2两侧设置两张膜片用于分隔驱动段1、夹膜段2与被驱动段3，所述过渡段4设置在被驱动段3与试验段5之间，用于实现被驱动段3圆形管路与试验段5方形管路的平缓过渡；所述进排气系统包括输气管路6、高压气瓶、混气罐11和真空泵12，所述输气管路6连接在激波管管体上，所述高压气瓶可以包括氦气瓶7、氮气瓶8、氧气瓶9和燃气瓶10，也可以仅一个高压气瓶，仅设置有一种气体；氦气瓶7和氮气瓶8通过输气管路为驱动段输送驱动气体，所述混气罐11通过输气管路6为被驱动段3、过渡段4与试验段5输送实验气体，所述真空泵12通过输气管路6为激波管管体抽真空，所述压力采集系统包括压力传感器13，信号转换器14和数据采集器15，所述压力传感器13用于采集试验段压力变化曲线，并且压力传感器13的信号输出通过信号转换器14连接至数据采集器15，所述数据采集器15用于储存压力传感器13采集的电压信号，并用于触发液滴发生器控制仪17控制液滴发生器16喷油，所述喷油系统包括液滴发生器16、液滴发生器控制仪17、高压油泵18、油箱19和输油管路20，所述液滴发生器16用于向试验段5喷油，所述油箱19通过输油管路20和高压油泵18向液滴发生器16供油，所述液滴发生器控制仪17通过控制电缆与液滴发生器16相连，用于控制液滴喷射时刻与喷油量。

所述驱动段1、夹膜段2与被驱动段3为圆管并且内径相同，所述实验段5为方管，在被驱动段3于实验段5之间设置过渡段4，实现激波管内壁面的平缓过度；所述试验段水平方向两侧壁面设置两个可视化视窗，端面设置大尺寸可视化端盖视窗21，高速摄像机可透过两个方向的可视化窗口对实验过程进行拍摄；所述高压气瓶包括但不限于氦气瓶7、氮气瓶8、氧气瓶9、燃气瓶10，所述氦气瓶7或氦气瓶7和氮气瓶8通过输气管路6与驱动段1和夹膜段2相连，作为驱动气源为驱动段1和夹膜段2输气，所述氮气瓶8、氧气瓶9和燃气瓶10通过输气管路6与混气罐11相连，用于在混气罐11中配制实验气，所述混气罐11用于配置、储存实验气，并通过输气管路6与被驱动段3相连，为被驱动段3、过渡段4和试验段5输气，所述输气管路6接通室外大气环境22，用于激波管管体排气，所述输气管路6上设置多个阀门用于控制高压气体的流动。

所述真空泵12通过输气管路6与驱动段1、夹膜段2和被驱动段3相连，用于为驱动段1、夹膜段2、被驱动段3、过渡段4和试验段5抽真空；所述输气管路6上设置第一气体压力计23通过监测管路与驱动段1和夹膜段2相连，用于监测驱动段1和夹膜段2的进气压力，所述输气管路6上设置第二气体压力计24通过监测管路与被驱动段3相连，用于监测被驱动段3、过渡段4和实验段5的进气压力。

所述压力传感器13共有六个，其中五个设置在试验段上壁面，一个与液滴发生器16对称设置在试验段下壁面，并且压力传感器13之间轴向距离相等，用于采集实验段内气体压力变化，并输出至数据采集器15，根据对压力信号的分析可以得到激波速度、实验温度与压力，输出的二次压力跃迁信号还用于触发液滴发生器控制仪17控制液滴发生器16喷油。

本发明还提供一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法：

在某一具体实施例中，通过打开混气罐11阀门向混气罐11内进气，在完成进气后关闭各阀门静置，等待混气罐11内实验气体稳定；在夹膜段2两侧安装膜片；打开真空泵12阀门与驱动段1、夹膜段2和被驱动段3阀门，对激波管管体进行抽真空；根据目标工况和激波方程计算驱动段1、夹膜段2和被驱动段3目标压力；待夹膜段2达到目标压力后关闭夹膜段2阀门；保持驱动段1阀门打开继续为驱动段1进气直至达到目标压力，打开驱动段1阀门，向驱动段输入氮气；打开混气罐11阀门与被驱动段3阀门；为被驱动段3输入实验气体直至达到目标压力；将数据采集器15、液滴发生器控制仪17和高速摄像机设置为待触发模式，准备接受压力跃迁信号开始采集数据、控制液滴发生器16喷油和拍摄实验现象。

在本发明所提供的一种激波热加载液滴高温自点火诊断方法的某一具体实施例中：

根据目标工况设计实验气体组分，通过打开混气罐11阀门，并依次打开氮气瓶8、氧气瓶9或燃气瓶10、氮气瓶8和氧气瓶9阀门，本实施例中提供的仅作为一种优选实施例，在具体的实验过程中，还有不同的试验气体组成，或单一气体的试验；向混气罐11内进气，在完成进气后关闭各阀门静置，等待混气罐11内实验气体稳定；在夹膜段2两侧安装膜片，用于分隔驱动段1、夹膜段2和被驱动段3腔体，打开真空泵12阀门与驱动段1、夹膜段2和被驱动段3阀门，对激波管管体进行抽真空，待激波管管体达到真空后，关闭真空泵12；根据目标工况和激波方程计算驱动段1、夹膜段2和被驱动段3目标压力，打开氦气瓶7和氮气瓶8阀门与驱动段1和夹膜段2阀门，为驱动段1和夹膜段2输入驱动气体，待夹膜段2达到目标压力后关闭夹膜段2阀门，保持驱动段1阀门打开继续为驱动段1进气直至达到目标压力，打开混气罐11阀门与被驱动段3阀门，为被驱动段3、过渡段4和实验段5输入实验气体直至达到目标压力。

将数据采集器15、液滴发生器控制仪17和高速摄像机设置为待触发模式，准备接受压力跃迁信号开始采集数据、控制液滴发生器16喷油和拍摄实验现象，打开与大气环境22连通的排气管阀门，而后瞬间打开夹膜段2阀门，夹膜段2内驱动气体排出导致夹膜段2内压力骤降与驱动段1形成巨大压差，驱动段1与夹膜段2压力差超过膜片的许用压力导致膜片破裂并冲破夹膜段2与被驱动段3之间的膜片形成激波，此时激波向实验段5方向传播，同时会产生一道稀疏波向驱动段1方向传播，在破膜瞬间，驱动气体与实验气体的接触面和激波面基本重合，在传播过程中，接触面的运动速度小于激波的传播速度，因此接触面与激波面的间距不断扩大。当入射激波传播至实验段5端面时会发生反射，产生二次反射激波向驱动段1方向传播，并再次提高实验部分气体的温度和压力，达到设计的目标工况；在两种不同工作模式下激波管的有效实验时间有所不同，在不缝合模式下，接触面与反射激波接触后继续向实验段5方向传播，当接触面流经实验段5时造成实验段5的温度压力下降，导致实验结束，在缝合模式下，接触面与反射激波接触后静止，不再向实验段5方向传播，实验段5会保持较长时间高温高压环境，直至稀疏波与驱动段1端面接触后产生的二次稀疏波流经实验段5时造成实验段5温度压力下降，导致实验结束。可见在缝合模式下运行时，激波管有效实验时间被大大增加。

对于缝合模式运行，要求破膜后接触面两边气体压力平衡，满足缝合接触面关系式，实际实验操作中可以通过改变驱动段1内驱动气成分的氦气和氮气比例来实现满足缝合接触面关系式，进而达到缝合模式条件。在不缝合模式下，在近期阶段只需打开驱动段1阀门与氦气瓶7阀门，向驱动段输入单组份氦气即可，在缝合模式下，需要打开驱动段1阀门与氦气瓶7、氮气瓶8阀门，向驱动段输入一定比例的氦气和氮气的混合气，氦气和氮气比例由缝合接触面关系式确定。当破膜后一次激波流经压力传感器13时，压力传感器13感应到管内压力突变并输出压力跃迁信号，触发数据采集器15继续数据采集，获得管内压力变化曲线，触发高速摄像机开始拍摄，当一次激波反射形成二次激波后，二次激波向驱动段1方向传播流经与液滴发生器16相对的压力传感器13时，压力传感器13输出二次压力跃迁信号，表征反射激波经过实验部位，静止的高温高压环境形成，触发液滴发生器控制仪17控制液滴发生器16喷油一次，单液滴液相燃料沿竖直方向喷入实验部位并做自由落体运动，高速摄像仪可以记录单液滴液相燃料的引入、下落、蒸发和自点火过程。

根据数据采集器采集15的压力变化曲线，可以获得实验真实压力，并由计算可以得到入射激波速度，进而计算得到实验真实温度，根据高速摄像仪拍摄的实验现象，可以获得单液滴液相燃料的着火延迟时间为：单液滴液相燃料引入实验段的时刻到单液滴液相燃料发生明显着火行为的时刻。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，包括激波管管体、进排气系统、压力采集系统、喷油系统；所述激波管管体包括驱动段(1)、夹膜段(2)和被驱动段(3)，所述夹膜段(2)设置在驱动段(1)和被驱动段(3)之间，所述驱动段(1)、夹膜段(2)和被驱动段(3)依次连接，所述被驱动段(3)的末端设置有实验段(5)，所述实验段(5)的前端设置有压力采集系统，所述压力采集系统将采集信号传送至喷油系统，所述喷油系统与实验段(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，所述被驱动段(3)还包括过渡段(4)；所述过渡段(4)设置在被驱动段(3)与试验段(5)之间。

3.根据权利要求1所述的一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，所述进排气系统包括输气管路(6)、高压气瓶、混气罐(11)和真空泵(12)，所述高压气瓶内装有不同种类的气体，所述高压气瓶设置有多个；所述高压气瓶与输气管路(6)连接，输气管路(6)连接在激波管管体上；输气管路(6)设置至少有两根，其中一根输气管路(6)为驱动段(1)输入驱动气，另一输气管路(6)与高压气瓶之间连接有混气罐(11)，所述混气罐(11)用于将高压气瓶中的气体制备成试验气体与被驱动段连接；多个输气管路(6)之间相互连接，输气管路(6)上设置有多个阀门；所述输气管路(6)还接通室外大气环境(22)。

4.根据权利要求1所述的一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，所述压力采集系统包括压力传感器(13)，信号转换器(14)和数据采集器(15)；所述压力传感器(13)设置在激波管管体上，所述压力传感器(13)通过信号转换器(14)连接至数据采集器(15)，所述数据采集器(15)和液滴发生器控制仪(17)连接。

5.根据权利要求4所述的一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，所述压力传感器(13)设置有多个，其中一个压力传感器(13)与液滴发生器(16)的位置对称设置在实验段(5)的下壁面，剩余压力传感器设置在试验段上壁面并且压力传感器(13)之间轴向距离相等。

6.根据权利要求1所述的一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，所述喷油系统包括液滴发生器(16)、液滴发生器控制仪(17)、高压油泵(18)、油箱(19)和输油管路(20)，所述液滴发生器控制仪(17)通过控制电缆和液滴发生器(16)连接，所述液滴发生器(16)和实验段(5)连接；所述液滴发生器(16)上还通过输油管道连接有高压油泵(18)，所述高压油泵(18)和油箱(19)连接。

7.根据权利要求3所述的一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，所述输气管路(6)上还设置有真空泵(12)，所述真空泵(12)通过输气管路(6)为激波管管体抽真空。

8.根据权利要求3所述的一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，所述输气管路(6)上设置有多个气体压力计，所述第一气体压力计(23)通过监测管路与驱动段(1)连接，所述输气管路(6)上设置的第二气体压力计(24)通过监测管路与被驱动段(3)相连。

9.根据权利要求1所述的一种激波热加载液滴高温自点火诊断装置，其特征在于，所述实验段(5)的侧壁面设置两个可视化视窗，端面设置大尺寸可视化端盖视窗(21)，高速摄像机可透过两个方向的可视化窗口对实验过程进行拍摄。

10.根据权利要求1所述装置的基于激波热加载液滴高温自点火诊断方法，其特征在于，在对激波管管体进行真空处理后，在驱动段(1)与被驱动段(2)中充入实验所需气体；通过压力采集系统对激波管管体内压力进行采集；再采集所得的信号传送至喷油系统，喷油系统根据收到的信号，对激波管的实验段(5)进行喷油。

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