CN102175174B

CN102175174B - 一种运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置及方法

Info

Publication number: CN102175174B
Application number: CN2011100253995A
Authority: CN
Inventors: 楼波; 龙新峰
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2031-01-24
Also published as: CN102175174A

Abstract

本发明提供一种运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，包括控制电脑、燃烧器、转盘机构、图像采集装置、转盘驱动装置和支撑座，所述燃烧器连接在转盘机构上，转盘机构设置于支撑座上；所述转盘驱动装置置于支撑座内，且通过转轴与转盘机构连接；所述转盘驱动装置、图像采集装置分别与控制电脑连接；图像采集装置与转盘机构连接，且与燃烧器的位置对应设置。本发明还提供了一种由上述装置实现的运动火源火焰锋面结构的可视化测量方法。本发明能通过变频电动机调节燃烧器的转速和控制燃烧器产生火焰的大小，产生火源在各种运动速度和燃烧强度下的火焰锋面，适用范围广，而且装置结构简单，操作灵活方便。

Description

一种运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置及方法

技术领域

本发明涉及火焰锋面测量装置，属实验设备技术领域，特别涉及一种运动速度可调的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置及方法。

背景技术

火焰锋面(flame front)也称作火焰前锋，亦称“火焰波前”、“火焰前沿”或“火焰波”。指在已点燃的可燃混合气中，将燃烧产物与未燃混合气相互隔开的薄层，是燃烧场中最关键的部分。为了深入了解火焰锋面对放热率、污染物生成和火焰稳定性等的影响，需要研究其几何特征以及运动动态行为，这也是探索描述湍流火焰的必要方法。

在研究火焰锋面的几何特征及其运动动态行为的方法中，有火焰实验、数值模拟和理论分析三大类。火焰锋面的几何特征及其运动规律非常复杂、影响因素也较多，目前完全通过数值模拟和理论推导来进行可视化研究还有一定的困难。因而，通过实验的手段——火焰可视化实验来探询火焰锋面的几何特征及其运动规律就显得十分必要。

近年来，国内外对火焰锋面相关科学问题的实验研究开展了许多工作，曹红加等人在《燃烧科学与技术》杂志的2010年第16卷第1期“声波对V形预混火焰锋面皱褶的影响”一文中对声波扰动下V形预混火焰的锋面皱褶进行了动态分析，建立了声波扰动V形预混火焰的实验台，通过精细热电偶探测火焰锋面皱褶的变化，测量了不同声波扰动频率下的V形预混火焰的锋面皱褶。杨宏敏等人在《燃烧科学与技术》杂志的2002年第8卷第1期“湍流预混对冲火焰结构及熄火特性试验研究”一文中利用激光层析技术和数字图像处理技术对对冲方式下湍流预混火焰的结构及熄火特性进行了试验研究，采用PIV方法测量了冷态对冲面附近的速度场，获得了速度应变率作为衡量流场对锋面燃烧影响的参数。还有人提出了采用甲烷-空气混合物，在半封闭的管道内进行过爆炸实验，得到爆炸过程中火焰位置、形状和产生的超压值。何学超等人在《中国科学技术大学学报》杂志的2009年第39卷第4期“管道内甲烷-空气预混火焰传播特性的实验与数值模拟研究”一文中利用高速摄影摄像等手段，对封闭管道内甲烷-空气预混气体火焰传播过程中的火焰结构、传播速度以及压力特性进行了实验研究，并结合修正的EBU-Arrhenius混合反应模型进行了数值模拟。

从目前的已有的研究情况来看，这些火焰锋面的实验研究几乎均是基于以下2个前提条件，即：(1)火焰燃烧及发展过程中的火源点相对于外界着火空间是静止不动的，这与静止火源着火等引起的燃烧情景是吻合的；但在某些实际情况下，也有可能发生火源仍处于运动状况这类燃烧场景，如高速列车表面着火初期，司机会在不知情或列车无法立刻停止的情况下，着火列车继续向前行驶，这类情况下的火源就是处于运动状态的；(2)火焰锋面的实验主要集中在受控燃烧或正常重力(加速度a＝1g＝9.8m/s²)和微重力[a＝(0～1)g]环境下，但是，燃烧过程也可能发生在加速度a＞1g的体积力场中，如高速旋转的物体表面着火或处于加速工况下飞行物表面的着火。尽管许多学者认同火焰锋面的多种存在形式，并一致认为湍流诱发火焰锋面褶皱，增大了火焰锋面的面积，强化了燃烧过程，体积力对皱折锋面预混火焰的总体特征和锋面结构都有影响，并且体积力在层流和湍流火焰中产生不同的效应。但对非正常重力下的实验观测还很少。

对体积力影响火焰锋面结构的完整分析，应该不仅包括加速度a＝(0～1)g的范围，也应包括加速度a＞重力加速度g的范围。然而，对大体积力场中火焰锋面结构的研究报道却不多见。另外，火源移动速度的不同对火焰锋面结构及其形态变化的影响的研究还未涉及。这是由于目前的火焰试验装置在测量火焰锋面结构时存在以下不足：(1)体积力场无法作大范围调节，不能从实验角度来测量加速度变化对火焰锋面结构及其形态变化的影响；(2)火源点运行速度的大小对火焰锋面结构及其着火空间内温度场的变化影响很大，但实验装置无法实现火源点的移动，并对其运行速度进行控制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、合理的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，该装置可解决现有技术中实现装置的体积力场中的加速度a无法作大范围调节和实验装置内着火火源点无法移动且其运行速度无法控制的缺陷。

为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，包括控制电脑、燃烧器、转盘机构、图像采集装置、转盘驱动装置和支撑座，所述燃烧器连接在转盘机构上，转盘机构设置于支撑座上；所述转盘驱动装置置于支撑座内，且通过转轴与转盘机构连接；所述转盘驱动装置、图像采集装置分别与控制电脑连接；图像采集装置与转盘机构连接，且与燃烧器的位置对应设置。

燃烧器中的燃料可以是气体燃料、固体燃料或液体燃料中的一种，调节固体燃烧器中燃料的重量或液体燃烧器中喷嘴的开度可控制所产生火焰的大小。

所述图像采集装置包括CCD照相机、高速摄像仪、脉冲激光器和同步控制器，所述CCD照相机连接在转盘机构上，高速摄像仪、脉冲激光器、同步控制器设置于外部的工作台上；CCD照相机的镜头、高速摄像仪的摄像头、脉冲激光器分别与燃烧器的位置对应设置；所述脉冲激光器与同步控制器连接，同步控制器、CCD照相机、高速摄像仪分别与控制电脑连接。

其中，CCD照相机随燃烧器同步转动来采集其火焰锋面结构图像，高速摄像仪为相对于固定支撑座静止、相对于燃烧器转动来采集其火焰锋面结构瞬间变化图像，即火焰锋面结构的静态图像由CCD照相机获取，火焰锋面结构瞬间变化图像由高速摄像仪获取。

脉冲激光器用于提高获取的火焰锋面结构瞬间变化图像的清晰度。

所述高速摄像仪为两个，分别与燃烧器的位置对应设置。

所述转盘机构包括转盘体、相机支座和转轴支座，所述相机支座、转轴支座均设置于转盘体的中心位置，且相机支座连接在转盘体的上表面，转轴支座连接在转盘体的下表面；相机支座与图像采集装置中的CCD照相机连接，转轴支座与转轴连接。

CCD照相机固定于圆形转盘体的中心且其镜头正对着燃烧器燃烧时产生的火焰。

作为优选，燃烧器通过螺栓紧固于转盘体上。

作为优选，所述转盘体是一种实心面板结构的钢板，以防止转盘体在高速旋转时，转盘体下部空气向上轴向流动，而产生对火焰锋面结构有附加影响的轴向空气流场。

所述转盘体的下表面设有若干个径向加强肋架和周向加强肋架，所述径向加强肋架沿转盘体的径向设置，且各径向加强肋架均匀分布；所述周向加强肋架连接在相邻的两个径向加强肋架之间。

所述转轴支座上设有转轴安装孔，所述转轴的上端与转轴安装孔配合连接，其下端与支撑座连接；所述相机支座上设有相机定位孔，所述图像采集装置中的CCD照相机与相机定位孔配合连接。

所述转盘体为圆形，其外径为800mm～2000mm。

所述转盘驱动装置包括相互连接的变频控制器和变频电动机，所述变频控制器与控制电脑连接，所述变频电动机通过联轴器与转轴连接。

转盘体的转速是通过调节变频电动机的转速来达到的，变频电动机通过变频控制器与控制电脑相连。调节变频电动机的转速，可使转盘体及固定于转盘体表面上的燃烧器的转速在0～3000转/min之间调节。

所述支撑座包括依次连接的上固定框架、立柱架、下固定框架，所述立柱架为若干个，所述盘体机构设置于上固定框架上，所述转盘驱动装置置于各立柱架围成的框体内；所述转轴穿过上固定框架与所述转盘驱动装置连接。其中，立柱架优选为4根。

由上述装置实现的运动火源火焰锋面结构的可视化测量方法：控制电脑、图像采集装置、转盘驱动装置分别上电，同时点燃燃烧器，使其产生火焰；控制电脑控制变频控制器启动变频电动机，变频电动机带动转轴转动，转轴带动转盘体、燃烧器、CCD照相机同步转动；同时，控制电脑向同步控制器发送信号，通过同步控制器控制脉冲激光器启动，脉冲激光器发光并照亮被测的火焰；燃烧器在转动的同时，火焰相对CCD照相机静止，火焰相对高速摄像仪转动，CCD照相机实时采集火焰锋面结构的静态图像，高速摄像仪实时采集火焰锋面结构瞬间变化图像；CCD照相机以及高速摄像仪采集到的图像发送至控制电脑，以供控制电脑进行后续处理；在测量过程中，通过控制电脑调节变频控制器的输出频率，从而调节变频电动机的转速，进而改变转轴的转速，调节转盘、燃烧器的转速，以测量不同速度下火焰锋面结构的图像信息，以供后续实验使用。

采用本发明，可对燃烧器产生的火焰进行非接触、瞬时、动态、全过程地直接测量，它采用时间间隔很短的脉冲激光器照亮所需要测量的火焰锋面及其周围的流场，利用CCD照相机或高速摄像仪将所照明的火焰锋面结构记录下来，利用控制电脑进行后续的图象处理得到火焰锋面结构及其周围速度场的数字信息，提高数据处理过程的速度与精度，可以用来研究运动火源火焰锋面结构及其物理形态变化的瞬态过程，真正实现火焰锋面结构显示测量的可视化和实时化。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

1、本发明能通过变频电动机调节燃烧器的转速和控制燃烧器产生火焰的大小，产生火源在各种运动速度和燃烧强度下的火焰锋面，适用范围广，而且装置结构简单，操作灵活方便。

2、本发明辅以CCD照相机、高速摄像仪、脉冲激光器等各种测试仪器和仪表，可以对火焰锋面结构进行高精度测量，为研究运动火源火焰锋面结构的几何特征及其运动动态提供实验基础。

3、本发明可对燃烧器的转速进行控制，从而可呈现火源在各种运动速度v下的火焰锋面结构；同时，可通过燃烧器转速的控制，对燃烧器产生的火焰所受的体积力场(具体由离心加速度体现)作大范围调节，离心加速度a的调节范围在(0～2500)g之间，从而可呈现在正常重力(加速度a＝1g＝9.8m/s²)和超重力(加速度a＞1g)环境下的火焰锋面结构；辅以各种测试仪器和仪表，可以从实验角度，就体积力场和火源点运行速度对火焰锋面结构及其形态变化的影响进行测量和研究。

4、由于在利用本发明的实验装置对运动火源火焰锋面结构进行测量的过程中没有仪器探头等扰动火焰锋面及其周围的流场，脉冲激光器产生的光束通过待测火焰锋面后并不对其造成干扰，从而避免由此产生的测量误差。

附图说明

图1是本发明装置的总体结构示意图。

图2是图1所示转盘机构的顶部视角立体示意图。

图3是图1所示转盘机构的底部视角立体示意图。

图4是图1所示支撑座的立体示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

图1～图4示出了本实施例的具体结构示意图，如图1所示，本运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，包括控制电脑1、燃烧器6、转盘机构7、图像采集装置、转盘驱动装置和支撑座12，所述燃烧器6连接在转盘机构7上，转盘机构7设置于支撑座12上；所述转盘驱动装置置于支撑座12内，且通过转轴9与转盘机构7连接；所述转盘驱动装置、图像采集装置分别与控制电脑1连接；图像采集装置与转盘机构7连接，且与燃烧器6的位置对应设置。

试验前，根据燃烧产生火焰5的燃料种类，选择固体燃料器或液体燃料器中的一种，并将其通过螺栓固定在转盘机构7的转盘体17上，调节固体燃烧器6中燃料的重量或液体燃烧器6中喷嘴的开度可控制所产生火焰5的大小。

试验中燃烧产生的火焰锋面结构图像通过图像采集装置获取。

为获取运行点火源产生的火焰锋面结构图像，图像采集装置包括一套随燃烧器6同步转动的CCD照相机2，CCD照相机2采用螺栓固定于转盘机构7的相机支座15上，通过相机定位孔16使其镜头正对着燃烧器6燃烧时产生的火焰5。CCD照相机2同时与控制电脑1连接，将采集的火焰锋面结构图像输入控制电脑1中存储。

为获取火焰锋面结构瞬间变化图像，图像采集装置还包括一套相对于支撑座12静止的高速摄像仪3、高速摄像仪4、脉冲激光器8和同步控制器13，其中，脉冲激光器8为提高获取的火焰锋面结构瞬间变化图像的清晰度而设置的；高速摄像仪3、高速摄像仪4、脉冲激光器8、同步控制器13设置于外部的工作台上；CCD照相机2的镜头、高速摄像仪3、高速摄像仪4的摄像头、脉冲激光器8分别与燃烧器6的位置对应设置；所述脉冲激光器8与同步控制器13连接，同步控制器13、高速摄像仪3、高速摄像仪4分别与控制电脑1连接。

脉冲激光器8发出的激光束经过一种圆柱透镜形成具有一定厚度和张角的片光源，通过光路引入到被测的火焰锋面上，图像采集系统工作时，通过控制电脑1内的软件来控制和协调各组成部件间的工作。

其中，CCD照相机2随燃烧器6同步转动来采集其火焰锋面结构图像，高速摄像仪3、高速摄像仪4为相对于固定支撑座12静止、相对于燃烧器6转动来采集其火焰锋面结构瞬间变化图像，即火焰锋面结构的静态图像由CCD照相机2获取，火焰锋面结构瞬间变化图像由高速摄像仪3、高速摄像仪4获取。

脉冲激光器8用于提高获取的火焰锋面结构瞬间变化图像的清晰度。

所述高速摄像仪3、高速摄像仪4为两个，分别与燃烧器6的位置对应设置。

如图2所示，所述转盘机构7包括转盘体17、相机支座15和转轴支座21，所述相机支座15、转轴支座21均设置于转盘体17的中心位置，且相机支座15连接在转盘体17的上表面，转轴支座21连接在转盘体17的下表面；相机支座15与图像采集装置中的CCD照相机2连接，转轴支座21与转轴9连接。相机支座15、转轴支座21与转盘体17焊接。

CCD照相机2固定于圆形转盘体17的中心且其镜头正对着燃烧器6燃烧时产生的火焰5。

燃烧器6通过螺栓紧固于转盘体17上。

所述转盘体17为圆形。

所述转盘体17是一种实心面板结构的钢板，以防止转盘体17在高速旋转时，转盘体17下部空气向上轴向流动，而产生对火焰锋面结构有附加影响的轴向空气流场。

转盘体17为12mm厚的钢板，外径为1200mm，其作用是防止圆形转盘体17在高速旋转时，转盘体17下部空气向上轴向流动，而产生对火焰锋面结构有附加影响的轴向空气流场。

如图3所示，所述转盘体17的下表面设有若干个径向加强肋架18和周向加强肋架19，所述径向加强肋架18沿转盘体17的径向设置，且各径向加强肋架18均匀分布；所述周向加强肋架19连接在相邻的两个径向加强肋架18之间。

径向加强肋架18和周向加强肋架19焊接在转盘体17的下表面。

所述转轴支座21上设有转轴安装孔20，所述转轴9的上端与转轴安装孔20配合连接，其下端与支撑座12连接；所述相机支座15上设有相机定位孔16，所述图像采集装置中的CCD照相机2与相机定位孔16配合连接。

所述转盘驱动装置包括相互连接的变频控制器14和变频电动机11，所述变频控制器14与控制电脑1连接，所述变频电动机11通过联轴器10与转轴9连接。

转盘体17的转速是通过调节变频电动机11的转速来达到的，变频电动机11通过变频控制器14与控制电脑1相连。调节变频电动机11的转速，可使转盘体17及固定于转盘体17表面上的燃烧器6的转速在0～3000转/min之间调节。

变频电动机11的转速是通过调整变频控制器14的输出频率来实现。工作时，通过控制电脑1来控制变频控制器14的输出频率。

因此，通过调节变频电动机11的转速，来实现对燃烧器6产生的火焰5所受的离心加速度作大范围调节，调节范围在(0～2500)g之间。试验时，通过调节控制变频控制器14的输出频率，可使火焰5所受的离心加速度在(0～2500)g范围内变化，用来呈现在各种体积力场下的火焰锋面结构。

如图4所示，所述支撑座12包括依次连接的上固定框架22、立柱架23、下固定框架24，所述立柱架23为若干个，所述盘体机构设置于上固定框架22上，所述转盘驱动装置置于各立柱架23围成的框体内；所述转轴9穿过上固定框架22与所述转盘驱动装置连接。其中，立柱架23为4根。其中，上固定框架22用来对转轴9进行竖向定位，下固定框架24通过地角螺栓与地面连接，以防止实验过程中产生过大的振动。安装过程中，应确保转盘体17的盘面保持水平。

由上述装置实现的运动火源火焰锋面结构的可视化测量方法：控制电脑1、图像采集装置、转盘驱动装置分别上电，同时点燃燃烧器6，使其产生火焰5；控制电脑1控制变频控制器14启动变频电动机11，变频电动机11带动转轴9转动，转轴9带动转盘体17、燃烧器6、CCD照相机2同步转动；同时，控制电脑1向同步控制器13发送信号，通过同步控制器13控制脉冲激光器8启动，脉冲激光器8发光并照亮被测的火焰5；燃烧器6在转动的同时，火焰5相对CCD照相机2静止，火焰5相对高速摄像仪3、高速摄像仪4转动，CCD照相机2实时采集火焰锋面结构的静态图像，高速摄像仪3、高速摄像仪4实时采集火焰锋面结构瞬间变化图像；CCD照相机2以及高速摄像仪3、高速摄像仪4采集到的图像发送至控制电脑1，以供控制电脑1进行后续处理；在测量过程中，通过控制电脑1调节变频控制器14的输出频率，从而调节变频电动机11的转速，进而改变转轴9的转速，调节转盘、燃烧器6的转速，以测量不同速度下火焰锋面结构的图像信息，以供后续实验使用。

为检测火源点运动速度对固体燃料燃烧产生的火焰锋面结构的影响，其试验过程：首先安排好分工，实验人员分别到位准备实验。检查本装置的各部件是否运行正常；调节燃烧器6中燃料的重量，点燃燃料，达到设定好的火焰5大小；本次实验是为了测量火源点运动速度对燃料燃烧产生的火焰锋面结构的影响，先测量火源点不运动时的火焰锋面结构图像；火焰5高度设定为0.20m，固定火源位置，位于转盘体17的边缘；按操作规范启动CCD照相机2、高速摄像仪3、高速摄像仪4等图像采集装置，启动控制电脑1开始火焰锋面结构图像的数据采集；燃烧器6中加入配好的燃料，待本装置运行稳定后开始点火；实验人员记录好5～8min燃烧时间内的各类实验数据；这组实验结束，火熄灭，保存好所得的实验数据，整理实验场地和实验设施，清理干净燃烧器6中的剩余燃料，将本装置的各部件恢复到初始状态，再进行下一组实验。利用变频控制器14分别调节变频电动机11的转速为100转/min、300转/min、500转/min、1000转/min、1500转/min、2000转/min、2500转/min、3000转/min，其它设置不变，按上述所述分别进行几组实验，将所得的实验数据比较分析火源点运动速度对火焰锋面结构的影响。

实施例2

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：转盘体的外径为800mm。

所述燃烧器的燃料为液体燃料。

为检测火焰所受的体积力场不同时对液体燃料燃烧产生的火焰锋面结构的影响，其试验过程：按照实施例1所述的做好实验前准备，将燃烧器换成液体燃料的燃烧器，调节燃烧器中喷嘴的开度控制所产生火焰的高度为0.15m。本次实验呈现不同体积力场下的火焰结构图像，利用变频控制器分别调节变频电动机的转速，使火焰所受的体积力场，即所受的离心加速度a为2g、10g、20g、50g、100g、200g、500g、1000g、1500g、2500g。按操作规范启动各种图像采集装置和控制电脑分别记录下燃烧时间为3～4min内的火焰锋面结构图像。将所得的实验数据比较分析火焰所受的体积力场不同时对液体燃料燃烧产生的火焰锋面结构的影响。

实施例3

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：转盘体的外径为1000mm。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：包括控制电脑、燃烧器、转盘机构、图像采集装置、转盘驱动装置和支撑座，所述燃烧器连接在转盘机构上，转盘机构设置于支撑座上；所述转盘驱动装置置于支撑座内，且通过转轴与转盘机构连接；所述转盘驱动装置、图像采集装置分别与控制电脑连接；图像采集装置与转盘机构连接，且与燃烧器的位置对应设置；

所述图像采集装置包括CCD照相机、高速摄像仪、脉冲激光器和同步控制器，所述CCD照相机连接在转盘机构上，高速摄像仪、脉冲激光器、同步控制器设置于外部的工作台上；CCD照相机的镜头、高速摄像仪的摄像头、脉冲激光器分别与燃烧器的位置对应设置；所述脉冲激光器与同步控制器连接，同步控制器、CCD照相机、高速摄像仪分别与控制电脑连接；

所述转盘机构包括转盘体、相机支座和转轴支座，所述相机支座、转轴支座均设置于转盘体的中心位置，且相机支座连接在转盘体的上表面，转轴支座连接在转盘体的下表面；相机支座与图像采集装置中的CCD照相机连接，转轴支座与转轴连接；

2.根据权利要求1所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述高速摄像仪为两个，分别与燃烧器的位置对应设置。

3.根据权利要求1所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述转盘体的下表面设有若干个径向加强肋架和周向加强肋架，所述径向加强肋架沿转盘体的径向设置，且各径向加强肋架均匀分布；所述周向加强肋架连接在相邻的两个径向加强肋架之间。

4.根据权利要求1所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述转轴支座上设有转轴安装孔，所述转轴的上端与转轴安装孔配合连接，其下端与支撑座连接；所述相机支座上设有相机定位孔，所述图像采集装置中的CCD照相机与相机定位孔配合连接。

5.根据权利要求1所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述转盘体为圆形，其外径为800~2000mm。

6.根据权利要求1所述的运动火源火焰锋面结构的可视化测量装置，其特征在于：所述支撑座包括依次连接的上固定框架、立柱架、下固定框架，所述立柱架为若干个，所述盘体机构设置于上固定框架上，所述转盘驱动装置置于各立柱架围成的框体内；所述转轴穿过上固定框架与所述转盘驱动装置连接。

7.由权利要求1所述装置实现的运动火源火焰锋面结构的可视化测量方法，其特征在于：控制电脑、图像采集装置、转盘驱动装置分别上电，同时点燃燃烧器，使其产生火焰；控制电脑控制变频控制器启动变频电动机，变频电动机带动转轴转动，转轴带动转盘体、燃烧器、CCD照相机同步转动；同时，控制电脑向同步控制器发送信号，通过同步控制器控制脉冲激光器启动，脉冲激光器发光并照亮被测的火焰；燃烧器在转动的同时，火焰相对CCD照相机静止，火焰相对高速摄像仪转动，CCD照相机实时采集火焰锋面结构的静态图像，高速摄像仪实时采集火焰锋面结构瞬间变化图像；CCD照相机以及高速摄像仪采集到的图像发送至控制电脑，以供控制电脑进行后续处理；在测量过程中，通过控制电脑调节变频控制器的输出频率，从而调节变频电动机的转速，进而改变转轴的转速，调节转盘、燃烧器的转速，以测量不同速度下火焰锋面结构的图像信息，以供后续实验使用。