[发明专利]一种高气压下燃料层流和湍流火焰速度的测量系统及方法

权利要求书

1.一种高气压下燃料层流和湍流火焰速度的测量系统，其特征在于：该系统含有高气压双腔体燃烧器、湍流发生器、脉冲点火装置、纹影光源、PIV激光光源以及高速摄像测量装置；所述高气压双腔体燃烧器包括内外两个腔体、内外腔导通阀门、石英观察窗、激光入射窗口；所述高速摄像测量装置包括高速摄像机，所述纹影光源和高速摄像机固定于石英视窗两侧；所述的高气压双腔体燃烧器外腔体和内腔体容积比为20；所述内外腔导通阀门采用O型圈密封，每个阀门含有一个或多个导通孔，通过阀门旋转控制导通孔打开或关闭；所述的湍流发生器由高速电机、湍流风扇以及其连接轴构成，高速电机转速范围为0-30000转/分钟，湍流风扇采用多孔圆环与肋板轮毂结构，连接轴采用柔性材质；所述的脉冲点火装置由高电压脉冲发生器、点火电极以及其连接导线组成，高电压脉冲发生器的电压范围为0-200KV，电流波形为正弦波或方波，点火电极直径为0.05-5mm。

2.一种高气压下燃料层流和湍流火焰速度的测量方法，其采用如权利要求1所述的高气压下燃料层流和湍流火焰速度的测量系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)湍流度标定:在湍流火焰速度的测量之前，调节湍流发生器，使用PIV示踪法标定不同湍流风扇转速下的平均湍流度，

2)燃料加注：在内腔体加注可燃预混气，在外腔体加注与内腔体可燃预混气等压力等密度的惰性气体；

3)设定湍流发生器:在湍流火焰速度的测量之前，对照湍流度标定数据，设定湍流风扇转速参数，

4)点火：使用高电压脉冲发生器，在点火电极之间形成高压电场，产生电火花点燃预混气，与此同时打开内外腔导通阀门，并触发高速摄像机开始拍摄；

5)判断最小点火能，通过调整脉冲点火装置点火电压，确定可成功点火的最小能量，即得到此种混合气体的最小点火能；

6)测量：通过高速摄像机得到成功点火后火焰面在纹影光源下的传播图像；

7)后处理：利用图像处理捕捉火焰面边缘运动情况，并以此计算火焰传播速度。