[發(fā)明專利]加速火焰與多壁面邊界相互作用的可視化系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010416613.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111664450B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁興雨;張洪升;舒歌群;王昆;王月森;衛(wèi)海橋;潘家營
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;F23D14/02;F23D14/46;F23D14/62;F23D14/60;F23M11/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種加速火焰與多壁面邊界相互作用的可視化系統(tǒng)，其特征在于，包括：

燃燒室腔體，所述燃燒室腔體被第一橫向擋板和第二橫向擋板分為干壁面均質(zhì)燃燒區(qū)域、火焰加速區(qū)域和濕壁/非均質(zhì)混合區(qū)域，且平行于所述燃燒室腔體的三個區(qū)域的腔面具有透明窗口設(shè)計；

高速紋影組件，包括光源、紋影光路和高速相機，所述光源發(fā)出的光經(jīng)紋影光路傳達至所述高速相機實現(xiàn)紋影拍攝，且所述紋影光路穿過所述燃燒室腔體的透明窗口；

外控設(shè)備，控制所述高速相機的啟動并接收及顯示其紋影拍攝結(jié)果；

預(yù)混燃料供給組件，包括空氣供給裝置、燃料供給裝置和與其連接的預(yù)混合腔；

進氣組件，連通所述預(yù)混合腔和所述燃燒室腔體的逐漸縮口區(qū)域；

排氣組件，設(shè)置于所述燃燒室腔體的干壁面均質(zhì)燃燒區(qū)域或濕壁/非均質(zhì)混合區(qū)域的壁面；

和/或，電控噴射器，連通所述燃料供給裝置和所述燃燒室腔體的濕壁/非均質(zhì)混合區(qū)域，并受所述外控設(shè)備的控制；以及

點火組件，設(shè)置與所述燃燒室腔體的逐漸縮口區(qū)域相連通，并受所述外控設(shè)備的控制；

其中，所述第一橫向擋板的下壁面和所述第二橫向擋板的上壁面均連接一加速擾動板，兩個加速擾動板之間形成火焰加速區(qū)域；所述第一橫向擋板和/或所述第二橫向擋板的同一端通過一斜擋板固定于所述燃燒室腔體的內(nèi)壁，且所述斜擋板圍成一個從內(nèi)壁至火焰加速區(qū)域的逐漸縮口區(qū)域；所述加速擾動板上設(shè)置有擾動障礙物；所述濕壁/非均質(zhì)混合區(qū)域內(nèi)設(shè)置有一涂抹不同性質(zhì)的液態(tài)油膜的可拆卸油膜板，所述液態(tài)油膜為可燃油膜或非可燃油膜；加速擾動板的長度以及障礙物的數(shù)量及間距均可隨意調(diào)節(jié)，火焰加速條件可控，實現(xiàn)對比火焰在勻速條件、加速條件及爆轟條件下的火焰焠熄現(xiàn)象；混合氣被點燃以后，預(yù)混層流火焰在火焰加速區(qū)域經(jīng)過多級擾動加速甚至發(fā)生爆轟現(xiàn)象，產(chǎn)生的加速反應(yīng)火焰及高速壓力波在燃燒室右端沖出加速區(qū)域分別進入上下兩個燃燒區(qū)域，并與相應(yīng)不同的壁面邊界條件相互作用，包括垂直撞壁、反彈疊加及側(cè)壁淬熄。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速火焰與多壁面邊界相互作用的可視化系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

兩個缸壓傳感器，分別設(shè)置于所述燃燒室腔體的干壁面均質(zhì)燃燒區(qū)域和濕壁/非均質(zhì)混合區(qū)域的反應(yīng)區(qū)域的外壁面，將壓力變化信號各自經(jīng)過一電荷放大器傳送至所述外控設(shè)備，并受所述外控設(shè)備的控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速火焰與多壁面邊界相互作用的可視化系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

兩個壁面溫度傳感器，分別設(shè)置于所述燃燒室腔體的干壁面均質(zhì)燃燒區(qū)域和濕壁/非均質(zhì)混合區(qū)域的反應(yīng)區(qū)域的外壁面，將溫度變化信號各自經(jīng)過一信號放大器傳送至所述外控設(shè)備，并受所述外控設(shè)備的控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速火焰與多壁面邊界相互作用的可視化系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒室腔體還包括：

第一壓力變送器和熱電偶，用于測試燃燒室腔體內(nèi)的初始壓力和溫度；

電加熱板，設(shè)置于所述燃燒室腔體的外表面，用于控制燃燒室腔體內(nèi)部的溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加速火焰與多壁面邊界相互作用的可視化系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)混合腔還連接一第二壓力變送器。