CN112881465A - 一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统 - Google Patents
一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112881465A CN112881465A CN202110039135.9A CN202110039135A CN112881465A CN 112881465 A CN112881465 A CN 112881465A CN 202110039135 A CN202110039135 A CN 202110039135A CN 112881465 A CN112881465 A CN 112881465A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction chamber
- gas
- heater
- pressure
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 105
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 25
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 4
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 abstract 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 40
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000007706 flame test Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/50—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility
- G01N25/54—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility by determining explosibility
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
- G01N25/22—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on combustion or catalytic oxidation, e.g. of components of gas mixtures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明提供的一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统，由气体预混系统、主体反应装置、成像系统和测控系统等四部分组成，其中主体反应装置为核心设备，将液体蒸汽注入管路、反应器、加热器、温度和压力传感器、清洁剂喷口和排污管等部件集成于一架可移动设备车中，用于完成爆炸性混合物的静置预混、辐射加热、火花点火、瞬态反应、清洁除污等过程；本系统可以实现初始温度范围300K～700K、初始压力0bar～5bar、爆炸极限内任意当量比的纯气体和液体蒸汽燃料的瞬态反应流场测试，为深入研究燃爆火焰传播机理提供原始数据，为能源利用、轮机工程、航天推进等领域提供技术支持。
Description
技术领域
本发明属于瞬态反应流场测试技术领域，具体涉及一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统。
背景技术
爆炸性混合物的燃烧和爆炸属于瞬态反应过程，火焰传播速度的测量是目前瞬态反应流场研究的基础和难点。目前针对火焰传播速度的测量方法主要有本生灯火焰法、对冲火焰法和密闭燃烧室法等。其中本生灯结构简单，易于操作，但由于火焰对气流具有加热效果，以及管壁对靠近它的气流有冷却散热作用，使得层流速度在不同区域有差异，同时受到负拉伸率影响，导致测量结果误差较大；对冲火焰法避免了由喷管散热造成的热损失问题，但喷口喷出的预混气难以保证与火焰面垂直，故而产生火焰拉伸现象，而且高压条件下火焰很难维持稳定性，故该方法不能应用于高压层流火焰传播速度的测量。密闭燃烧室法是指在一定体积的密封空间内充满气体，在燃烧室中心采用电极进行火花点火，火焰点燃后呈球形从中心向四周传播，通过光学系统记录火焰面移动轨迹，不仅可以直接得到火焰传播速度，还可进一步推导出火焰拉伸率、马克斯坦长度，以及火焰传播速度与麦克斯韦常数之间的关系。
现有的实验系统和平台存在诸多限制和不足：不能实现液体燃料蒸汽的定量注入；不能研究高温初始态下的瞬态反应过程；无自动清洁装置，每次实验结束需打开腔体清理，操作复杂，无法保证密封性；无同步的温度和压力测试，对研究燃爆火焰传播机理贡献较小；各部件分散布置，占用空间大，集成度与自动化水平低。
因此，对于高温、高压初始态的燃料混合物，液体燃料参与的瞬态反应中当量比的精准控制，火焰传播过程与压力波、热传导之间的同步测试，目前尚无有效的测试系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统，可以测量多种初始态下(温度范围300～700K，压力范围0～5bar，爆炸极限范围内任意当量比)的瞬态反映流场参数测量。
一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统，由气体预混系统、主体反应装置、光学成像系统和测控系统等四部分组成：
所述气体预混系统由气瓶、流量计、混气罐、真空泵和压力表等设备组成；
所述主体反应装置包括蒸发池(1)、蒸发池加热器(2)、流量调节阀(3)、储液室(4)，电磁阀(5)、抽气管(6)和(9)、压力变送器(7)、进气管(8)、反应室加热器(10)、端面法兰(11)、观察窗(12)、轨轮(13)、底盘(14)、滑轨(15)、清洗剂入口管路(16)、雾散喷头(17)、反应室(18)、压力传感器(19)、排污管(20)、热电偶温度传感器(21)滑轮(22)；
所述光学成像系统由卤素灯、聚光镜、狭缝、平面镜、抛物面镜、切光片和高速摄影仪等设备组成；
所述测控系统由点火器、放大器、数据采集器、同步触发器和计算机等组成，同步触发器将同时启动高速摄影、点火器和电脑端数据采集。
所述主体反应装置中，储液室(4)充满液体燃料，其下端经过流量调节阀(3)与蒸发池(1)连接，蒸发池外部被蒸发池加热器(2)包覆；蒸发池(1)经过电磁阀(5)等一系列连接部件与反应室(18)连接，抽气管(6)和(9)外部与真空泵相连；反应室(18)为密封防爆结构，两端由端面法兰(11)密封，端面法兰(11)内部嵌入由硅铝合成玻璃制成的观察窗(12)，反应室(18)上部除连接液体燃料蒸汽管路外，还连接纯气体管路，包括进气管(8)和抽气管(9)，上端接压力变送器(7)；反应室(18)下端安装压力传感器(19)和热电偶温度传感器(21)；反应室(18)外包覆反应室加热器(10)，其下端设置四组轨轮(13)，置于滑轨(15)之上；整套反应装置由底盘(14)支撑，下端装有四个可刹车式滑轮(22)。
所述蒸发池加热器(2)和反应室加热器(10)为自动控温式加热器，温控器一端连接加热器，一端连接热电偶且热电偶置于容器内部显示内部气体温度，形成闭环反馈控制，加热器内置高效金属加热丝，利用辐射加热可使容器内气体温度达到700K。
所述反应室(18)上端装有三根清洁剂入口管路(16)，两者连接处安装有雾散喷头(17)，可以将高压清洁剂均匀喷至反应室各处，污染物由下端排污管(20)排出。
较佳的，所述清洁剂入口管路(16)内可喷入液体清洗剂或高压空气，其中液体清洗剂压强高于2bar，高压空气压强高于5bar。
较佳的，所述混气罐为卧式柱状结构，长径比L/D≥3；混气罐体积与反应室体积的比值在0.3～0.5范围内。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统，可以实现初始温度范围300K～700K、初始压力0bar～5bar、燃料爆炸极限内任意当量比的纯气体和液体蒸汽燃料的瞬态反应过程测试；可以实现液体燃料蒸汽的定量输入；每次实验结束可自动清洁并排污，操作简单，保证密封性；有同步的温度和压力测试，可同时得到燃爆温度、燃爆压力、层流火焰速度、层流火焰拉伸率，马克斯坦长度、火焰不稳定性临界条件等特性参数，为深入研究燃爆火焰传播机理提供原始数据；系统集成度与自动化水平高。本发明可以用于绝大多数沸点低于700K的燃料的瞬态反应过程测试，得到基础物性参数，为能源利用、轮机工程、航天推进等领域提供技术支持。
附图说明
图1是本发明一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统示意图；
图2和图3是本发明一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统的主体反应装置结构示意图；
图4是本发明实施例一的测试结果分析图(乙醚/氧气混合物，初始态：P0＝0bar，T0＝400K，燃料当量比
)；
图5是本发明实施例二的测试结果原始图(乙炔/氢气/空气混合物)；
其中：1-蒸发池，2-蒸发池加热器，3-流量调节阀，4-储液室，5-电磁阀，6-抽气管(1)，7-压力变送器，8-进气管，9-抽气管(2)，10-反应室加热器，11-端面法兰，12-观察窗，13-轨轮，14-底盘，15-滑轨，16-清洗剂入口管路，17-雾散喷头，18-反应室，19-压力传感器，20-排污管，21-热电偶温度传感器，22-滑轮。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明主要解决的技术问题是提供一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统，可以测试气体、液体燃料在不同初始配比、不同初始温度、不同初始压力等初始态下的燃爆反应流场参数，包括燃爆温度、燃爆压力、层流火焰速度、层流火焰拉伸率，马克斯坦长度、火焰不稳定性临界条件等特性参数。
本发明提供的多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统如图1所示，该系统主要由四部分构成，分别为气体预混系统、主体反应装置、光学成像系统和测控系统。
所述气体预混系统用以配制一定当量比的预混爆炸性气体混合物，包括气瓶、流量计、混气罐、真空泵和压力表等，不同气体燃料和氧化剂由气瓶经流量计进入混气罐，流量计用于精准控制气体流量；注气前用真空泵进行抽真空处理，保证混气罐及管路内无杂质气体；根据道尔顿分压定律，注气量由压力表读数进行控制。
所述主体反应装置是本发明的核心装置，完成爆炸性混合物的静置预混、辐射加热、火花点火、瞬态反应、清洁除污等过程。如图2和图3所示，储液室(4)充满液体燃料(如乙醇)并保证密封良好，其下端经过流量调节阀(3)与蒸发池(1)连接，蒸发池外部被蒸发池加热器(2)包覆，可以使流入蒸发池的液体蒸发为气态；蒸发池(1)经过电磁阀(5)等一系列连接部件与反应室(18)连接，抽气管(6)外部与真空泵相连，可将上述部件内部抽真空处理。反应室(18)为密封防爆结构，两端由端面法兰(11)密封，端面法兰内部嵌入由硅铝合成玻璃制成的观察窗(12)，反应室(18)上部除连接液体燃料蒸汽管路外，还连接纯气体管路，包括进气管(8)和抽气管(9)，上端接压力变送器(7)，根据其显示数值完成反应物配制；反应室(18)下端安装压力传感器(19)和热电偶温度传感器(21)；为了测试高温初始态的燃爆参数，反应室外包覆反应室加热器(10)通过辐射加热可使得反应室内物质达到较高初始温度；为了便于设备修理与清洁，反应室加热器(10)下端设置四组轨轮(13)，置于滑轨(15)之上，可以实现自由滑动。整体反应装置由底盘(14)支撑，下端装有四个可刹车式滑轮(22)，可将装置整体进行移动。
所述蒸发池加热器(2)和反应室加热器(10)为自动控温式加热器，温控器一端连接加热器，一端连接热电偶且热电偶置于容器内部显示内部气体温度，形成闭环反馈控制，加热器内置高效金属加热丝，可以较快将气体加热至预设温度。
由于爆炸性混合燃料常生成含碳液体物质，每次实验完成会污染反应室内壁和观察窗，影响后续实验，故所述反应室(18)上端装有三根清洁剂入口管路(16)，两者连接处安装有雾散喷头(17)，可以将高压清洁剂均匀喷至反应室各处，清洁后的污染物由下端排污管(20)排出。
所述反应室采用不锈钢材质，以达到防爆效果，使用过程保证系统可靠接地。
所述清洁剂入口管路(16)内可喷入液体清洗剂或高压空气，其中液体清洗剂压强高于2bar，高压空气压强高于5bar。
所述混气罐为卧式柱状结构，长径比L/D≥3；混气罐体积与反应室体积的比值在0.3～0.5范围内。
所述光学成像系统可以将流场密度梯度转换为图像亮度梯度，得到清晰的火焰信息，由卤素灯、聚光镜、狭缝、平面镜、抛物面镜、切光片和高速摄影仪等设备组成。
所述测控系统用于实现各部分之间的同步触发和数据收集整理，由点火器、放大器、数据采集器、同步触发器和计算机等组成，同步触发器将同时启动高速摄影、点火器和电脑端数据采集。
此处列举实施例详述本发明一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统的应用方法。
实施例一：乙醚/氧气混合物爆炸流场测试
应用本发明进行乙醚/氧气混合物爆炸火焰测试，初始态：P0＝1bar，T0＝400K，燃料当量比
按照如下步骤操作：
1、实验准备：根据道尔顿分压定律计算初始态，得到乙醚分压为P1，氧气分压为P2(P0＝P1+P2)，T0＝400K；架设实验装置并检查各系统可靠性，调整光学成像系统光路；开启蒸发池加热器(2)和反应室加热器(10)，预设温度400K并达到供热平衡，储液室(4)内装满乙醚并检查系统气密性，将整个系统抽至真空(压力变送器示数为零，该示数为表压)。
2、配气：开启流量调节阀(3)，将乙醚全部流入蒸发池内，并且充分蒸发至达到热平衡；电脑端开启电磁阀(5)使乙醚蒸汽进入反应室(18)，至压力变送器(7)示数达到P1关闭电磁阀；开启氧气气瓶，使氧气直接进入反应室，通过流量计调节流量，至压力变送器示数达到P0，关闭所有进气阀门，静置，待反应室内温度稳定至400K。
3、点火测试：启动同步触发，火花点火并记录数据和图像。
4、清洁：实验结束后，将清洁剂入口管路(16)外接高压清洗剂或者高压清洁空气冲洗反应器(18)，污染物从下端排污管(20)排出。
5、结果分析：该实施例的结果数据如图4所示，可分析其燃爆温度、燃爆压力、层流火焰速度、层流火焰拉伸率，马克斯坦长度、火焰不稳定性临界条件以及火焰传播过程等。
实施例二：乙炔/氢气/空气混合物爆炸流场测试
应用本发明进行乙炔/氢气/空气混合物爆炸火焰测试，初始态：P0＝0.2～2.0bar，T0＝300～600K，燃料当量比
乙炔与氢气体积比f＝1，按照如下步骤操作：
1、实验准备：根据道尔顿分压定律计算初始态，乙炔分压为P1，氢气分压为P2，空气分压为P3(P0＝P1+P2+P3)，T0＝300～600K；架设实验装置并检查各系统可靠性，调整光学成像系统光路；开启反应室加热器(10)，预设温度为实验初始温度T0并达到供热平衡，关闭液体蒸汽进入反应室的所有阀门并检查系统气密性，将整个系统抽至真空。
2、配气：关闭进气管(8)，开启乙炔气瓶，通过流量计进入混气罐，至混气罐上方压力表示数为5P1，关闭乙炔气瓶，将管路抽真空，同此步骤，再分别向混气罐内充入氢气和空气至压力表示数分别至5*(P1+P2)和5P0；混气罐静置30min后，开启进气管路(8)，混合气进入反应室(18)，至压力变送器(7)示数达到P0，关闭所有进气阀门，静置，待反应室内温度稳定至预设初始温度T0。
3、点火测试：启动同步触发，火花点火并记录数据和图像。
4、清洁：实验结束后，将清洁剂入口管路(16)外接高压清洗剂或者高压清洁空气冲洗反应器(18)，污染物从下端排污管(20)排出。
5、结果分析：该实施例得到的结果图像如图5所示，可分析层流火焰速度、层流火焰拉伸率，马克斯坦长度、火焰不稳定性临界条件以及初始压力和温度对火焰传播过程的影响等。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统，其特征在于，包括气体预混系统、主体反应装置、光学成像系统和测控系统等四部分组成：
所述气体预混系统由气瓶、流量计、混气罐、真空泵和压力表等设备组成；
所述主体反应装置包括蒸发池(1)、蒸发池加热器(2)、流量调节阀(3)、储液室(4)，电磁阀(5)、抽气管(6)和(9)、压力变送器(7)、进气管(8)、反应室加热器(10)、端面法兰(11)、观察窗(12)、轨轮(13)、底盘(14)、滑轨(15)、清洗剂入口管路(16)、雾散喷头(17)、反应室(18)、压力传感器(19)、排污管(20)、热电偶温度传感器(21)滑轮(22)；
所述储液室(4)充满液体燃料，其下端经过流量调节阀(3)与蒸发池(1)连接，蒸发池外部被蒸发池加热器(2)包覆；蒸发池(1)经过电磁阀(5)等一系列连接部件与反应室(18)连接，抽气管(6)外部与真空泵相连；反应室(18)为密封防爆结构，两端由端面法兰(11)密封，端面法兰(11)内部嵌入由硅铝合成玻璃制成的观察窗(12)，反应室(18)上部除连接液体燃料蒸汽管路外，还连接纯气体管路，包括进气管(8)和抽气管(9)，上端接压力变送器(7)；反应室(18)下端安装压力传感器(19)和热电偶温度传感器(21)；反应室(18)外包覆反应室加热器(10)；反应室加热器下端设置四组轨轮(13)，置于滑轨(15)之上；反应装置由下端底盘(14)支撑，下端装有四个可刹车式滑轮(22)；
所述蒸发池加热器(2)和反应室加热器(10)为自动控温式加热器，温控器一端连接加热器，一端连接热电偶且热电偶置于容器内部显示内部气体温度，形成闭环反馈控制，加热器内置高效金属加热丝，利用辐射加热可使容器内气体温度达到700K；
所述反应室(18)上端装有三根清洁剂入口管路(16)，两者连接处安装有雾散喷头(17)，可以将清洁剂均匀喷至反应室各处，污染物由下端排污管(20)排出；
所述光学成像系统由卤素灯、聚光镜、狭缝、平面镜、抛物面镜、切光片和高速摄影仪等设备组成；
所述测控系统由点火器、放大器、数据采集器、同步触发器和计算机等组成。
2.如权利要求1所述的一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统，其特征在于：所述混气罐为卧式柱状结构，长径比L/D≥3；混气罐体积与反应室体积的比值在0.3～0.5范围内。
3.如权利要求1所述的一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统的主体反应装置，其特征在于：所述清洁剂入口管路(16)可喷入液体清洗剂或高压空气，其中液体清洗剂压强高于2bar，高压空气压强高于5bar。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110039135.9A CN112881465B (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110039135.9A CN112881465B (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112881465A true CN112881465A (zh) | 2021-06-01 |
| CN112881465B CN112881465B (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=76044893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110039135.9A Expired - Fee Related CN112881465B (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112881465B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114609187A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-10 | 中国安全生产科学研究院 | 耦合环境因素影响的多相体系燃爆测试装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103454308A (zh) * | 2013-09-23 | 2013-12-18 | 中国科学技术大学 | 一种可燃气与空气预混气体爆炸过程中火焰传播及抑制的试验装置 |
| US20150276701A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Fike Corporation | System for determination of explosibility indicies of fuels |
| CN107356632A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-11-17 | 北京石油化工学院 | 外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置 |
| CN109374678A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-02-22 | 大连理工大学 | 一种高温高压下可燃介质点火及爆炸特性测试系统及方法 |
| CN111397907A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-07-10 | 浙江大学 | 一种基于立体纹影成像技术研究胞化火焰空间结构的系统 |
| CN111678947A (zh) * | 2020-07-26 | 2020-09-18 | 宁波工程学院 | 一种可燃气体爆燃泄放实验装置的设计与应用 |
-
2021
- 2021-01-13 CN CN202110039135.9A patent/CN112881465B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103454308A (zh) * | 2013-09-23 | 2013-12-18 | 中国科学技术大学 | 一种可燃气与空气预混气体爆炸过程中火焰传播及抑制的试验装置 |
| US20150276701A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Fike Corporation | System for determination of explosibility indicies of fuels |
| CN107356632A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-11-17 | 北京石油化工学院 | 外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置 |
| CN109374678A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-02-22 | 大连理工大学 | 一种高温高压下可燃介质点火及爆炸特性测试系统及方法 |
| CN111397907A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-07-10 | 浙江大学 | 一种基于立体纹影成像技术研究胞化火焰空间结构的系统 |
| CN111678947A (zh) * | 2020-07-26 | 2020-09-18 | 宁波工程学院 | 一种可燃气体爆燃泄放实验装置的设计与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王军 等: "非理想高聚物粘结炸药冲击起爆反应流场拉格朗日分析", 《兵工学报》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114609187A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-10 | 中国安全生产科学研究院 | 耦合环境因素影响的多相体系燃爆测试装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112881465B (zh) | 2022-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113884418B (zh) | 安全壳内气溶胶在微通道滞留的实验研究系统及方法 | |
| CN106596115B (zh) | 一种发动机egr流体模拟试验台 | |
| CN109682924B (zh) | 高压燃气管道泄漏点燃形成喷射火试验装置及其试验方法 | |
| CN112881465B (zh) | 一种多初始态燃料瞬态反应流场参数测试系统 | |
| CN107525678A (zh) | 一种内燃机egr冷却器颗粒物沉积路径模拟试验装置及方法 | |
| CN110517798B (zh) | 一种安全壳内氢气浓度测量系统测试装置及测试方法 | |
| Morsy | Studies of laminar and turbulent combustion using particle image velocimetry | |
| Thimothée et al. | Characterization of cellular instabilities of a flame propagating in an aerosol | |
| CN110442934A (zh) | 一种考虑固体发动机尾喷流辐射的高精度气动热计算方法 | |
| CN111175434A (zh) | 一种可燃气体燃烧特性综合测试的实验装置 | |
| Lu et al. | Effect of different cooling mediums on mass injection pre-compression cooling | |
| Brequigny et al. | Uncertainty in measuring laminar burning velocity from expanding methane-air flames at low pressures | |
| CN110865662A (zh) | 一种多组分气体模拟混合系统 | |
| Knorsch et al. | A novel heat flux burner system to determine the laminar flame velocity of liquid fuels | |
| Houidi et al. | Characterization of the ECN spray A in different facilities. Part 1: boundary conditions characterization | |
| Steinmetz | Investigations of sooting laminar coflow diffusion flames at elevated pressures | |
| CN210721156U (zh) | 一种多组分气体模拟混合系统 | |
| CN117012416A (zh) | 蒸汽直接接触冷凝过程喷嘴布置优化研究实验装置及方法 | |
| CN205537871U (zh) | 一种用于检测燃气表温度适应性试验装置 | |
| RU2687226C1 (ru) | Лабораторная установка | |
| CN113847168B (zh) | 固体火箭发动机喷管内化学非平衡参数测量实验装置 | |
| Lezberg et al. | Recombination of hydrogen-air combustion products in an exhaust nozzle | |
| Foster | Effects of combustion chamber blockage on bluff body flame stabilization | |
| Klavuhn et al. | Underexpanded jet for testing laser-based combustion diagnostics | |
| Hecht | Cryogenic hydrogen behavior. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220201 |