[發(fā)明專利]一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010680623.3
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111916236A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊帆;李松蔚;鄧堅;曾未;劉松濤;宋丹戎;余紅星;冉旭;李峰;鮮麟;張丹;周科;劉余;鄒志強;彭歡歡;楊韻佳;何曉強;陸雅哲;習(xí)蒙蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核動力研究設(shè)計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)，其特征在于，包括筒狀的試驗本體(8)和數(shù)據(jù)測量子系統(tǒng)(11)，所述試驗本體(8)包括若干個模塊式承壓筒體，各個模塊式承壓筒體依次串聯(lián)且各個模塊式承壓筒體之間相通；每個模塊式承壓筒體內(nèi)設(shè)置有若干測量點，各個測量點均與數(shù)據(jù)測量子系統(tǒng)(11)電連接；所述試驗本體(8)內(nèi)一端設(shè)有點火裝置(1)，各個所述模塊式承壓筒體內(nèi)均設(shè)有若干環(huán)狀孔板擾流陣列(15)；

還包括氣體注入子系統(tǒng)、抽真空子系統(tǒng)、氣體循環(huán)子系統(tǒng)，所述氣體注入子系統(tǒng)連通所述試驗本體(8)的一側(cè)，所述試驗本體(8)的另一側(cè)連通抽真空子系統(tǒng)；所述氣體循環(huán)子系統(tǒng)連通所述試驗本體(8)，形成氣體閉式循環(huán)回路；

所述點火裝置(1)，用于觸發(fā)氫氣燃燒過程；所述環(huán)狀孔板擾流陣列(15)，用于增強火焰鋒面上游氣流擾動，以引發(fā)火焰加速過程；所述數(shù)據(jù)測量子系統(tǒng)(11)，用于點火裝置(1)觸發(fā)后，通過數(shù)據(jù)測量子系統(tǒng)(11)同步記錄不同測量點處的壓力和溫度變化數(shù)據(jù)；所述氣體注入子系統(tǒng)，用于建立滿足實驗所需的預(yù)混可燃氫氣-空氣混合氣體濃度；所述抽真空子系統(tǒng)，用于在氣體濃度建立過程中將系統(tǒng)中存在的雜質(zhì)氣體抽去，并維持氫氣-空氣混合氣體注入實驗系統(tǒng)所需要的負壓條件；所述氣體循環(huán)子系統(tǒng)，用于將氫氣-空氣混合氣體充分混合，使得試驗本體(8)內(nèi)各處氫氣濃度相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)，其特征在于，各個所述環(huán)狀孔板擾流陣列(15)均沿所述模塊式承壓筒體的垂直面方向設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)狀孔板擾流陣列(15)包括若干列等間距的環(huán)形孔板(15a)和支撐桿(15b)，每個所述環(huán)形孔板(15a)軸向均勻設(shè)有若干小孔(15c)，棒狀的所述支撐桿(15b)通過穿過小孔(15c)串聯(lián)各個環(huán)形孔板(15a)形成擾流陣列。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊式承壓筒體和所述環(huán)形孔板(15a)的橫截面幾何形狀為中心對稱的圓形或圓孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)，其特征在于，所述測量點設(shè)于所述模塊式承壓筒體內(nèi)的側(cè)壁上，通過在每個模塊式承壓筒體內(nèi)的側(cè)壁開設(shè)有若干開孔，開孔內(nèi)設(shè)有壓力傳感器(4)和溫度傳感器(5)來實現(xiàn)，所述壓力傳感器(4)和溫度傳感器(5)均與數(shù)據(jù)測量子系統(tǒng)(11)電連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器(4)設(shè)于所述模塊式承壓筒體的頂端、所述溫度傳感器(5)設(shè)于所述模塊式承壓筒體的底端；相鄰環(huán)狀孔板擾流陣列(15)之間均設(shè)有壓力傳感器(4)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體注入子系統(tǒng)包括氫氣儲氣罐(6)、空氣儲氣罐(7)和管道，所述氫氣儲氣罐(6)通過管道連通所述試驗本體(8)的注入端，所述空氣儲氣罐(7)通過管道連通所述試驗本體(8)的注入端；且所述氫氣儲氣罐(6)與所述試驗本體(8)的注入端之間設(shè)有氫氣流量調(diào)節(jié)閥(2)，所述空氣儲氣罐(7)與所述試驗本體(8)的注入端之間設(shè)有空氣流量調(diào)節(jié)閥(3)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配備循環(huán)回路的模塊式氫氣燃爆實驗研究系統(tǒng)，其特征在于，所述抽真空子系統(tǒng)包括廢氣回收罐(10)、真空泵(12)和管道，所述廢氣回收罐(10)通過管道連接真空泵(12)，所述真空泵(12)通過管道連通所述試驗本體(8)的輸出端；且所述真空泵(12)與所述試驗本體(8)的輸出端之間設(shè)有廢氣排放閥(14)。