【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料燃烧特性研究领域,具体涉及一种具有稳压功能的测量液体燃料层流燃烧速度的实验装置及其方法。
技术介绍
层流燃烧是湍流燃烧过程的重要子过程,对燃料层流燃烧特性的研究是掌握其燃烧性能的重要手段。层流燃烧研究具有试验及测试过程火焰结构较简单稳定、参数控制方便等优点,可用于反应燃料层流燃烧速度、点火能量、浓度着火界限及燃料滞燃期等多种燃烧特性参数。其中,层流燃烧速度可用于燃料燃烧机理的验证以及湍流燃烧速度的数值仿真等,是针对新燃料设计燃烧器及专用发动机等设备的重要参考数据。因此,准确的层流燃烧速度是实现燃烧器和发动机高校清洁燃烧的重要保证。在众多研究燃料层流燃烧特性的方法中,定容燃烧弹法因其模型简单,数据处理方便,初始条件易于控制,是目前最合适的方法。定容燃烧弹通常是一个圆柱形或类正方体的容器,两侧有一对石英玻璃视窗便于光线通过,周围布置了燃料注入阀,加热装置,电极丝,热电偶,压力表。进行试验时,首先根据当量比将一定量的燃料和空气注入定容燃烧弹内,用加热装置将其加热到所需要的温度,待燃料和气体完全均匀混合后,利用电极丝放电将混合气体点燃,同时由高速纹影成像系统记录点火后火焰前锋的变化。通过纹影图片,可以计算出燃料的层流燃烧速度、马克斯坦长度等层流燃烧特性参数。该方法目前存在两个不足之处:1)燃料燃烧过程中,定容燃烧弹内部压力会急剧升高,对试验的安全性有较大的影响,因此需要装置材料有良好的耐高压性能;2)在数据处理过程中,通常需要选取燃烧初始阶段压力恒定范围内的数据来计算层流燃烧速度,但是由于压力保持恒定的时间过短,给试验数据的选取造成了一定的困难 ...
【技术保护点】
一种具有稳压功能的测量液体燃料层流燃烧速度的实验装置,其特征在于包括定容燃烧弹(6)、电极丝(8)、高速纹影成像系统(1)、热电偶(3)、压力表(9)、四通气动接头(5)、总四通气动接头(14)、高压胶管(7)、中间高压胶管(12)、总高压胶管(13)、先导式安全阀(4)、压力箱(10)、加热装置(2)、燃料注入阀(11);定容燃烧弹(6)为正方体,除了开有视窗的两个面外,其余四个面均设置四个内螺纹孔,高压胶管(7)通过内螺纹孔和定容燃烧弹连接,每个面的四根高压胶管(7)通过一个四通气动接头(5)与一根中间高压胶管(12)连接,与四个四通气动接头(5)连接的四根中间高压胶管通过一个总四通气动接头(14)和一根总高压胶管(13)连接,总高压胶管(13)和压力箱(10)连接,与定容燃烧弹(6)直接连接的每一根高压胶管(7)上均装有先导式安全阀(4),定容燃烧弹(6)上装有燃料注入阀(11)、压力表(9)和热电偶(3),压力箱(10)上装有压力表(9);加热装置(2)布置在定容燃烧弹(6)四周的壁面上,电极丝(8)水平布置在正对的两个面上,且布置方向与视窗方向垂直,高速纹影成像系统(1)的光 ...
【技术特征摘要】
1.一种具有稳压功能的测量液体燃料层流燃烧速度的实验装置,其特征在于包括定容燃烧弹(6)、电极丝(8)、高速纹影成像系统(1)、热电偶(3)、压力表(9)、四通气动接头(5)、总四通气动接头(14)、高压胶管(7)、中间高压胶管(12)、总高压胶管(13)、先导式安全阀(4)、压力箱(10)、加热装置(2)、燃料注入阀(11);定容燃烧弹(6)为正方体,除了开有视窗的两个面外,其余四个面均设置四个内螺纹孔,高压胶管(7)通过内螺纹孔和定容燃烧弹连接,每个面的四根高压胶管(7)通过一个四通气动接头(5)与一根中间高压胶管(12)连接,与四个四通气动接头(5)连接的四根中间高压胶管通过一个总四通气动接头(14)和一根总高压胶管(13)连接,总高压胶管(13)和压力箱(10)连接,与定容燃烧弹(6)直接连接的每一根高压胶管(7)上均装有先导式安全阀(4),定容燃烧弹(6)上装有燃料注入阀(11)、压力表(9)和热电偶(3),压力箱(10)上装有压力表(9);加热装置(2)布置在定容燃烧弹(6)四周的壁面上,电极丝(8)水平布置在正对的两个面上,且布置方向与视窗方向垂直,高速纹影成像系统(1)的光路通过定容燃烧弹(6)的视窗。2.根据权利要求1所述的具...
【专利技术属性】
技术研发人员:许沧粟,钟安昊,胡洋洋,周旋,周康泉,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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