燃烧驱动土豆炮的内弹道研究——采用高速摄像技术
摘要：马铃薯炮设计用于容纳几种不同的实验推进剂，并具有透明的枪管，以便可以在高速摄影中记录弹丸的运动（每秒拍摄2000帧）。燃烧室和枪管均由聚氯乙烯（PVC）制成。测试了五种实验推进剂：丙烷（C3H8）、乙炔（C2H2）、乙醇（C2H6O）、甲醇（CH4O）和丁烷（C4H10）。每种实验推进剂的用量是根据化学计量学的混合比例和上燃点（UFL）和下燃点（LFL）计算的，这又受到燃烧室容积的影响。圆柱形弹丸是从生土豆上切割出来，以保证密封，每个弹丸重50（+/- 0.5）克。对于每次实验，通过逐帧分析确定时间的位置。对于每种实验推进剂，进行了五次试验，并分析结果以计算速度和加速度随时间的变化。还计算了其他数量，包括施加到土豆上的力和压力。对于每种实验推进剂，绘制了平均速度与枪管位置的曲线。效果最好的实验推进剂被定义为将土豆加速到最高初速度的实验推进剂。实验推进剂乙炔平均表现最佳（138.1 m/s），其次是甲醇（48.2 m/s），丁烷（34.6 m/s），乙醇（33.3 m/s）和丙烷（27.9 m/s）。
作者：E.D.S. Courtney and M.W. Courtney
论文ID：1305.0966
分类：Popular Physics
分类简称：physics.pop-ph
提交时间：2015-06-15