[发明专利]预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置及方法

权利要求书

1.一种预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，包括：

流动燃烧管，其中空结构为所述预混可燃气体的流动和燃烧提供空间，所述中空结构内设有产生湍流的障碍物，该流动燃烧管的管体进气侧插设点火电极，远离所述管体进气侧一端设开口；

粒子影像测速单元，其用于测量湍流状态的预混可燃气体燃烧过程中的流场特征参数；

激光诱导荧光成像单元，其用于同步测量湍流状态的预混可燃气体流动过程中的火焰特征参数。

2.根据权利要求1所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，还包括：

气体混合器，其设于所述流动燃烧管的进气前端，用于将可燃气体与空气或氧气进行混合；

进气喷嘴，其将来自所述气体混合器的混合气体喷入所述流动燃烧管。

3.根据权利要求2所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，还包括：

压力传感器，其设置在所述流动燃烧管管体表面的测量孔中，用于检测流动燃烧管内湍流状态下可燃气体燃烧后的压力变化并将数据发送至控制单元；

温度传感器，其设置在所述流动燃烧管管体表面的测量孔中，用于检测流动燃烧管内湍流状态下可燃气体燃烧后的温度变化并将数据发送至控制单元；

火焰传感器，其设置在所述流动燃烧管管体表面的测量孔中，用于检测流动燃烧管内湍流状态下可燃气体燃烧后的光电数据并将数据发送至控制单元。

4.根据权利要求2所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，所述进气喷嘴前端设置阻火器，用于防止可燃气体提前点火或火焰反串至上游管路。

5.根据权利要求1所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，所述流动燃烧管外侧缠绕玻璃纤维电加热带，该电加热带被隔热棉包裹。

6.根据权利要求1所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，所述流动燃烧管的管体上设有透明玻璃视窗。

7.根据权利要求6所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，所述同步测量具体为：将所述粒子影像测速单元和激光诱导荧光成像单元的探测平面聚焦到同一测量区域，同步调整两者的激光脉冲频率、摄像机快门宽度以及探测时间间隔参数，并透过所述透明玻璃视窗进行数据采集。

8.根据权利要求1所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，所述流场特征参数包括：速度场分布信息、漩涡结构信息、激波信息和/或剪切层信息。

9.根据权利要求1所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，所述火焰特征参数包括：火焰传播过程的火焰形态信息和/或火焰阵面结构信息。

10.根据权利要求2所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，进气管路位置处设有氮气吹扫管路。

11.根据权利要求1所述的预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试装置，其特征在于，所述产生湍流的障碍物为流动挡板，该流动挡板为方形或圆形。

12.一种预混可燃气体湍流与燃爆过程特征参数测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

将来自不同进气管路的可燃气体与空气或氧气进行混合；

将所述混合气体调节至测试工况设定的温度和压力，所述混合气体经进气喷嘴进入流动燃烧管并形成湍流；

所述混合气体在点火电极的作用下燃烧并在所述流动燃烧管内传播；

同步测量湍流状态下所述可燃气体燃烧后的流场特征参数和火焰特征参数并将数据发送至控制单元。