[發(fā)明專利]一種亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811020758.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN109115829A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張恒;芮志英;汪娟娟;李曉婉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山市常立發(fā)機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20;G01N21/84
• 代理公司: 合肥東信智谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34143
• 代理人: 李兵

1.一種亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)，其特征在于，包括：

作為試驗(yàn)容器的定容燃燒彈；

進(jìn)排氣系統(tǒng)，和定容燃燒彈連接，用于試驗(yàn)時(shí)向定容燃燒彈內(nèi)充入高壓氣體，并在試驗(yàn)完成后將高壓氣體排出；

掛滴裝置，安裝于定容燃燒彈內(nèi)，用于懸掛試驗(yàn)用的液滴；

點(diǎn)火裝置，安裝于定容燃燒彈內(nèi)，用于引燃懸掛于掛滴裝置上的試驗(yàn)用液滴；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，安裝于定容燃燒彈外部，用于采集實(shí)驗(yàn)過程中的溫度、電壓等數(shù)據(jù)；

圖像采集系統(tǒng)，安裝于定容燃燒彈外部，用于采集液滴燃燒過程瞬態(tài)變化圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)，其特征在于：所述的定容燃燒彈為長(zhǎng)方體狀，所述定容燃燒彈的左側(cè)面和右側(cè)面上都設(shè)置觀察窗，所述定容燃燒彈左側(cè)面的觀察窗和定容燃燒彈右側(cè)面的觀察窗的高度相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)排氣系統(tǒng)包括進(jìn)氣管、高壓氣瓶和排氣管，所述進(jìn)氣管和排氣管都和定容燃燒彈內(nèi)部連通，所述高壓氣瓶和進(jìn)氣管連接，所述的進(jìn)氣管上安裝有壓力表，所述的進(jìn)氣管和排氣管上都安裝有閥門。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)，其特征在于：所述的掛滴裝置為底端為球形的細(xì)石英棒，所述細(xì)石英棒的底端位于定容燃燒彈觀察窗軸心位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)，其特征在于：所述的點(diǎn)火裝置包括點(diǎn)火器和變壓器，所述的點(diǎn)火器為鎳鉻加熱線圈，所述的點(diǎn)火器設(shè)置于掛滴裝置正下部，所述的變壓器設(shè)置于定容燃燒彈外部，所述變壓器和點(diǎn)火器電連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)I、信號(hào)發(fā)生器、熱電偶I和熱電偶II，所述的數(shù)據(jù)采集器設(shè)置于定容燃燒彈外部，所述的熱電偶I嵌入在細(xì)石英棒的球形端部位置，所述的熱電偶II安裝于定容燃燒彈內(nèi)部靠近細(xì)石英棒球形端部的位置，所述的數(shù)據(jù)采集器和熱電偶I、熱電偶II及變壓器電性連接，所述的計(jì)算機(jī)I和數(shù)據(jù)采集器電性連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)，其特征在于：所述的圖像采集系統(tǒng)包括背光源、高速相機(jī)和計(jì)算機(jī)II，所述的背光源設(shè)置于定容燃燒彈外部，且所述的背光源位于定容燃燒彈右側(cè)觀察窗的中心位置，所述的背光源采用鎢鹵燈，所述的高速相機(jī)設(shè)置于定容燃燒彈外部且位于左側(cè)觀察窗的中心位置，所述的高速相機(jī)和計(jì)算機(jī)II電性連接，所述的信號(hào)發(fā)生器和高速相機(jī)、數(shù)據(jù)采集器電性連接。

8.一種基于權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的亞\超臨界碳?xì)湟旱蔚恼舭l(fā)與燃燒研究系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)采用微量注射器將燃料液滴懸掛于細(xì)石英棒的球形底端；

(2)密封定容燃燒彈，然后利用高壓氣瓶和進(jìn)氣管向定容燃燒彈內(nèi)通入高壓氣體，并達(dá)到指定試驗(yàn)壓力，高壓氣體由氮?dú)夂脱鯕馀渲疲w積分?jǐn)?shù)分別為氮?dú)?9％、氧氣21％；

(3)打開背光源，打開高速相機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并處于待觸發(fā)狀態(tài)，打開信號(hào)發(fā)生器；

(4)點(diǎn)火器通電點(diǎn)燃液滴，同時(shí)信號(hào)發(fā)生器發(fā)出TTL電平信號(hào)觸發(fā)高速相機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同步記錄燃料液滴的蒸發(fā)與燃燒過程；

(5)燃燒和記錄完成后打開排氣管上的閥門將定容燃燒彈內(nèi)的高壓氣體放出；

(6)向定容燃燒彈內(nèi)充分通入新鮮空氣以徹底排出殘余廢氣，冷卻至室溫并準(zhǔn)備下一組試驗(yàn)。