[发明专利]用于测试氢气或甲烷燃烧极限的网格爆炸实验装置及方法

权利要求书

1.一种用于测试氢气或甲烷燃烧极限的网格爆炸实验装置，其特征在于，包括一个具有引爆空腔的反应器(1)，反应器(1)设置在测试箱(2)内，在所述的反应器(1)上设有用于加热引爆空腔的加热装置(9)，所述的测试箱(2)、反应器(1)及加热装置(9)组成了爆炸实验的模拟爆炸环境；

在所述的测试箱(2)外设有用于调节电压的调节器(3)，所述调节器(3)的第一连接导线(31)与第二连接导线(32)分别伸入所述反应器(1)的引爆空腔内，伸入所述引爆空腔的第一连接导线(31)和第二连接导线(32)端头设有用于爆炸点火的正、负点火电极(4)；

在所述的引爆空腔内设有用于采集引爆空腔内温度和压力传感器(51)，温度和压力传感器(51)通过导线与用于采集并收集爆炸数据的数据采收装置(5)电连接，数据采收装置(5)设置在测试箱(2)外，并与用于显示和控制数据采收装置(5)的电脑相连接；

所述的反应器(1)的混合气入口端通过连接管路(12)与网格气体混合器(6)的出气端相连通，在连接管路(12)上设有第四球阀(84)；所述的网格气体混合器(6)的气体入口端通过三个连接入口管路分别连通有第一气瓶(74)、第二气瓶(75)和第三气瓶(76)，三个气瓶中分别盛装有三种气体，分别为氢气或甲烷气体、助燃剂及惰性气体；在所述的三个连接入口管路上设有第一电磁阀(71)、第二电磁阀(72)和第三电磁阀(73)；

所述的反应器(1)的爆炸残余气体出口端通过排气管(13)排出测试箱(2)，在排气管(13)上设有第三球阀(83)；

所述的网格气体混合器(6)通过第一连接管(79)与空气压缩机或真空泵(77)相连通；网格气体混合器(6)通过第二连接管(80)与蒸汽发生器(78)相连通；在所述的第一连接管(79)和第二连接管(80)上设有第二球阀(82)和第一球阀(81)。

2.如权利要求1的用于测试氢气或甲烷燃烧极限的网格爆炸实验装置，其特征在于，所述的网格气体混合器(6)包括圆台状气体混合箱(61)，以及填充在所述的圆台状气体混合箱(61)腔体内的聚苯乙烯网网格(62)；在所述圆台状气体混合箱(61)内的聚苯乙烯网网格(62)上方设有气孔板(65)，在所述气孔板(65)的上方设有气体预混合腔(63)，在所述的气孔板(65)上排布设有气孔(66)；

经过所述圆台状气体混合箱(61)的三种气体，首先在所述的气体预混合腔(63)中预混合，然后经过气孔板(65)的分割进入到聚苯乙烯网网格(62)中，在聚苯乙烯网网格(62)中进一步的分割、细化，结合气体的自由扩散，使得混合气体中浓度高的气体成分扩散到浓度低的混合气体中；分隔细化后的气体最终在圆台状气体混合箱(61)逐步收缩的底部混合，并由底部设有的排气口(64)与所述的连接管路(12)相连通，连接管路(12)将混合均匀后的混合气体运输至所述反应器(1)的爆炸空腔内。

3.如权利要求2的用于测试氢气或甲烷燃烧极限的网格爆炸实验装置，其特征在于，

所述的气体预混空腔(63)直径为200～300mm，高度为100～150mm；所述的聚苯乙烯网网格(62)为紧密排列在圆台状气体混合箱(61)内腔的“井”字形聚苯乙烯立体网格，所述的立体网格长、宽为12～15mm，高为10～12mm；所述圆台状气体混合箱(61)的底面直径为50～60mm，顶面直径为280～300mm，锥度为0.7～0.8；

所述的气孔板(65)直径为280～300mm，厚度为4～5mm；所述的气孔(66)孔径为17～20mm，混合气体通过所述气孔(66)后被分割为多股气流进入圆台状气体混合箱(61)腔体内的聚苯乙烯网网格(62)。