【技术实现步骤摘要】
一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统及方法
本专利技术是关于一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统及方法,属于安全科学与
技术介绍
预混气体爆燃给安全生产带来极大的灾害,其不止发生在煤矿井下,同样也会发生在化工厂等场地。预混气体爆燃涉及到火焰加速机制、爆燃传播特性以及爆燃转爆轰等学术问题,且爆燃事故多发生在结构复杂的环境内,导致爆燃传播过程十分复杂,其包含的物理和化学机制至今仍未揭示清楚。同时,该类问题也一直是力学学科和安全学科所研究的经典问题和前沿问题,虽然各国家和地区多次立项研究此类问题,但是该类问题造成的事故依旧屡见不鲜,究其原因仍然是对预混气体爆燃流场的演化过程,尤其是火焰微观结构信息认识不清,且不能正确认识爆燃转爆轰的机理,而火焰速度是判定DDT(双对氯苯基三氯乙烷)转化的标准。以瓦斯/空气预混气体为例,对瓦斯爆燃的火焰传播规律的研究是认识瓦斯爆燃的关键,目前普遍的学术观点是诱导激波后面伴随化学反应区(火焰),火焰传播的规律直接影响着前驱冲击波的强度和特性,决定着瓦斯爆燃的破坏强度。目前,各国家和地区将较多精力用在研究火焰从弱点火逐渐加速到爆燃转爆轰的整个过程,或研究压力峰值、上升速率和流场温度等参数,并没有过多关注火焰传播速度问题,火焰传播速度是预混气体爆燃过程中的重要特征参数,它决定预混气体的燃烧速率(层流向湍流转化),反映预混火焰的稳定性,并常被用于验证不同可燃物的化学反应机理。对瓦斯爆燃火焰传播规律的研究是认识瓦斯爆燃流场,尤其是波系演化过程的关键,在研究瓦斯/空气预 ...
【技术保护点】
1.一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统,其特征在于,包括激波管、传感器座、光纤、光电二极管、数据采集系统和计算机;/n所述激波管的顶部设置有至少两所述传感器座,所述激波管用于模拟瓦斯爆燃过程得到瓦斯/空气预混气体爆燃火焰的光信号,每一所述传感器座均通过一所述光纤连接一所述光电二极管的输入端,所述光电二极管用于将光信号转换为电信号,每一所述光电二极管的输出端分别并联连接一电源和电阻的一端,所述电源和电阻用于分流电流;每一所述电源和电阻的另一端分别连接所述数据采集系统,所述数据采集系统还连接所述计算机;/n所述数据采集系统用于采集各所述光电二极管转换的电信号及其出现时间;/n所述计算机用于根据各所述光电二极管转换的电信号及其出现时间,以及各所述传感器座之间的距离,确定瓦斯/空气预混气体爆燃的火焰传播速度。/n
【技术特征摘要】
1.一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统,其特征在于,包括激波管、传感器座、光纤、光电二极管、数据采集系统和计算机;
所述激波管的顶部设置有至少两所述传感器座,所述激波管用于模拟瓦斯爆燃过程得到瓦斯/空气预混气体爆燃火焰的光信号,每一所述传感器座均通过一所述光纤连接一所述光电二极管的输入端,所述光电二极管用于将光信号转换为电信号,每一所述光电二极管的输出端分别并联连接一电源和电阻的一端,所述电源和电阻用于分流电流;每一所述电源和电阻的另一端分别连接所述数据采集系统,所述数据采集系统还连接所述计算机;
所述数据采集系统用于采集各所述光电二极管转换的电信号及其出现时间;
所述计算机用于根据各所述光电二极管转换的电信号及其出现时间,以及各所述传感器座之间的距离,确定瓦斯/空气预混气体爆燃的火焰传播速度。
2.如权利要求1所述的一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统,其特征在于,该测试系统还包括示波器,每一所述电源和电阻的另一端还分别连接所述示波器,所述示波器用于显示各所述光电二极管转换的电信号。
3.如权利要求1所述的一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统,其特征在于,每一所述光电二极管、电源和电阻均设置在机箱内。
4.如权利要求1所述的一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统,其特征在于,所述计算机内设置有数据获取模块、数据处理模块和数据存储模块;
所述数据获取模块用于获取所述数据采集系统发送的各所述光电二极管转换的电信号及其出现时间,以及各所述传感器座之间的距离;
所述数据处理模块用于根据各所述光电二极管转换的电信号及其出现时间,以及各所述传感器座之间的距离,确定瓦斯/空气预混气体爆燃的火焰传播速度;
所述数据存储模块用于存储获取的各项数据及确定的火焰传播速度。
5.如权利要求1所述的一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统,其特征在于,所述激波管上设置有观察窗,所述激波管由若干首尾相连的实验管道构成。
6.如权利要求1所述的一种预混气体爆燃过程中火焰传播速度的测试系统,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡洋,吴秋遐,杨雨欣,秦汉圣,
申请(专利权)人:华北科技学院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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