[發明專利]測量混合氣體淬熄直徑的裝置

有效

• 申請號: 201710244197.7
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106885870B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 孫冰;王振剛;石寧;朱紅偉;趙磊
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

本發明涉及一種測量混合氣體淬熄直徑的裝置，主要解決現有技術中配套裝置要求較高、測量范圍較窄、測量靈活性較差的問題。本發明通過采用一種測量混合氣體淬熄直徑的裝置，所述裝置包括刻蝕有微通道的芯片、帶有兩根電極的電火花發生器、氣源；氣源與刻蝕有微通道的芯片連接，刻蝕有微通道的芯片與電火花發生器相連，刻蝕有微通道的芯片上設有廢氣出口的技術方案較好地解決了上述問題，可用于測量混合氣體淬熄直徑中。

技術領域

本發明涉及一種測量混合氣體淬熄直徑的裝置。

背景技術

對于可燃氣體的燃燒傳播過程來說，當傳播通道的直徑減小到某一數值時，火焰在管道中便不能夠傳播，這種現象叫做火焰淬熄，這個數值被稱為淬熄距離或者臨界直徑。造成淬熄的原因有二：一是小尺度對應大的比表面積，燃燒產生的熱量經管壁這一冷源迅速撤走，火焰不能保持一定的溫度；二是反應中生成的活性自由基在接觸壁面后會淬滅，無法繼續進行鏈式反應。在燃燒學中，淬熄距離是非常重要的燃爆參數，這一參數對火焰的駐定、內燃機的點火、燃燒過程的優化、化工過程的安全性等都具有重要的影響。淬熄距離的測量是相關研究中的重要問題。大部分研究都是通過測量火焰照片中發光區邊緣與壁面的距離來測定淬熄距離。目前在科研文獻中已見報道的測試方法主要有：本生燈測試法(黃夏、黃勇，本生燈預混火焰淬熄距離實驗分析，北京航空航天大學學報，2015,41,1513-1519)、密閉容器成像法(M.Bellenoue,et al.Direct measurement of laminar flamequenching distance in a closed vessel,Experimental Thermal and Fluid Science,2003,27,323-331)、環形階梯式分流管法(Y.Jung,et al.Direct prediciton of laminarburning velocity and quenching distance of hydrogen-air flames using anannular stepwide diverging tube,Combustion and Flame,2016,164,397-399)等。上述方法均依賴于相機成像效果，對配套裝置要求較高，且測量的尺度范圍受到管壁材料的限制，很難加工至0.1mm以下，難以滿足某些極端條件下的測試需求。CN102608287B提供一種可燃氣體爆轟臨界管徑的測試系統和方法，能夠測試爆轟的臨界管徑而非爆燃臨界管徑，其管徑尺度范圍和測量方法并不具備測試火焰傳播淬滅距離的能力，測量原理與本專利本質不同。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中配套裝置要求較高、測量范圍較窄、測量靈活性較差的問題，提供一種新的測量混合氣體淬熄直徑的裝置。該裝置具有配套裝置要求較低、測量范圍較寬的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種測量混合氣體淬熄直徑的裝置，所述裝置包括刻蝕有微通道的芯片、帶有兩根電極的電火花發生器、氣源；氣源與刻蝕有微通道的芯片連接，刻蝕有微通道的芯片與電火花發生器相連，刻蝕有微通道的芯片上設有廢氣出口；刻蝕有微通道的芯片材質為高分子聚合物、不銹鋼或陶瓷；微通道截面為橢圓形、圓形、長方形、圓角方形或三角形；微通道直徑為待考察的臨界直徑。

上述技術方案中，優選地，在芯片出口處設有安全閥或爆破片，減少微通道內壓力。

上述技術方案中，優選地，微通道直徑均一，在上游設置點火區，兩根電極通入點火區，每次測試時確保點火區有火焰產生，然后觀察火焰是否傳播到測試區，或將電火花發生器直接置于測試區，兩根電極直接通入測試區，測試是否有火焰生成。

上述技術方案中，優選地，一塊芯片上刻蝕一條或多條微通道，微通道間是隔離的或共享一個點火區。

上述技術方案中，優選地，通道直徑在0.05mm～5cm之間。