[發明專利]一種燃燒錐形火焰本生燈及火焰傳播速度測量方法

在審

• 申請號: 201810547795.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108443881A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 楚化強;相龍凱;孟順;任飛;韓偉偉
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: F23D14/04
• 分類號: F23D14/04;F23D14/26;F23D14/70;G01P5/26
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 韋超峰;胡鋒鋒

1.一種燃燒錐形火焰本生燈，包括本生燈體(4)，其特征在于：所述本生燈體(4)主要由燈體段和燈嘴(44)相連組成，所述燈體段內腔由下至上設置有填料層(422)、均流板(423)和第一燒結網(432)，所述填料層(422)和均流板(423)位于上側的第二燒結網(424)下側的第三燒結網(421)之間，所述第一燒結網(432)間隔設置在第二燒結網(424)上方。

2.根據權利要求1所述的一種燃燒錐形火焰本生燈，其特征在于：所述填料層(422)為玻璃珠填料。

3.根據權利要求1所述的一種燃燒錐形火焰本生燈，其特征在于：所述均流板(423)上陣列排布有圓形通孔；通孔直徑為2.5～3.2mm，通孔間距為4～5mm。

4.根據權利要求1所述的一種燃燒錐形火焰本生燈，其特征在于：所述第一燒結網(432)由2～4層燒結網縱橫排列疊合組成。

5.根據權利要求1所述的一種燃燒錐形火焰本生燈，其特征在于：所述第一燒結網(432)與第二燒結網(424)之間的間隔空腔內設置有熱電偶(431)，該熱電偶(431)檢測部位位于燈體段的中心。

6.根據權利要求1所述的一種燃燒錐形火焰本生燈，其特征在于：所述燈體段包括下燈體(42)和上燈體(43)，下燈體(42)底部與底座(41)連接，第三燒結網(421)、填料層(422)、均流板(423)和第二燒結網(424)均設置在下燈體(42)腔體內，第三燒結網(421)與底座(41)之間間隔區域用于進氣；所述熱電偶(431)和第一燒結網(432)安裝在上燈體(43)內腔。

7.根據權利要求1所述的一種燃燒錐形火焰本生燈，其特征在于：所述燈嘴(44)根據內壁結構由下至上分為凹腔段(441)、凸弧段(442)和豎直穩流段(443)，所述凹腔段(441)的軸向長度為凸弧段(442)軸向長度的1.5～1.9倍。

8.根據權利要求7所述的一種燃燒錐形火焰本生燈，其特征在于：所述燈嘴(44)的收縮率為180。

9.一種火焰傳播速度測量方法，其特征在于：

步驟一、把氣體燃料和空氣在混氣罐內混合，并利用本生燈對混合氣體進行穩流調整；

步驟二、在本生燈出口處點燃混合氣體，形成近似錐形的火焰；

步驟三、使用CCD相機獲取本生燈火焰的圖像，并對圖像進行灰度處理；

步驟四、對圖像進行亮度分析和邊緣提取，并進行曲線擬合，獲得擬合后的矩陣點；

步驟五、將擬合后的點進行最小二乘法分析，使得擬合曲線盡可能的經過各個點，

步驟六、將擬合后的曲線圍成區域進行曲面積分，獲得每張圖像中本生燈火焰內焰封面的表面積A_n；

步驟七、將步驟七中所得到的各個圖像的表面積與N個圖像的平均值，在相對標準方差為≤±2％后，取其平均值；

步驟八、根據公式：S_n＝Q/A_n，獲得本生燈火焰的傳播速度Sn；所述N為正整數，A為N張圖像的平均值。

10.根據權利要求9所述的一種火焰傳播速度測量方法，其特征在于：步驟一中利用本生燈對混合氣體進行穩流的過程為：

1)混合氣體進入到本生燈體(4)的端部腔體內；

2)隨著底部氣壓升高，混合氣體依次穿過第三燒結網(421)、填料層(422)、均流板(423)、第二燒結網(424)進入到第二燒結網(424)上方腔體內；

3)利用熱電偶(431)檢測混合氣體溫度；

4)混合氣體向上流經第一燒結網(432)，并順著燈嘴(44)內壁收縮。