[发明专利]一种具有浓度梯度的可燃气体爆炸实验装置及使用方法

摘要

本发明提供了一种具有浓度梯度的可燃气体爆炸实验装置及使用方法，抽真空；至爆炸反应容器内为真空状态。负压配比梯度浓度；在上反应容器和下反应容器配置出不同浓度的可燃气体，在通气过程中通过电气控制流量速度始终保持上反应容器和下反应容器的压力均衡。点火实验；气缸将隔板从隔板口中抽出，使上反应容器和下反应容器贯通，同时开始点火实验，在点火过程中，高速摄影以及纹影仪测量系统，通过分析最大爆炸压力、最大压力上升速率、爆炸波传播速度、流场形态、火焰演变等参数来研究具有浓度梯度的可燃气体爆炸传播机理，分析爆炸的演化动力学过程。效果是：可用以研究具有浓度梯度的可燃气体爆炸演化动力学过程及爆炸波传播机理。

主权项

1.一种具有浓度梯度的可燃气体爆炸实验装置，其特征在于：包括爆炸反应容器（1）、隔板抽离装置（2）、配气系统（3）、控制系统（4）；所述爆炸反应容器（1）包括上反应容器（1‑1）、下反应容器（1‑2）、观察窗（1‑3）、上格莱圈（1‑4）、下格莱圈（1‑5）、燕尾状密封条（1‑6）；所述隔板抽离装置（2）包括隔板（2‑1）、气缸（2‑2）、消声器Ⅰ（2‑3）、压缩机（2‑4）；所述配气装置（3）包括电磁阀Ⅰ（3‑1）、电磁阀Ⅱ（3‑2）、电磁阀Ⅲ（3‑3）、电磁阀Ⅳ（3‑4）、消声器Ⅱ（3‑5）、真空泵Ⅰ（3‑6）、电磁阀Ⅴ（3‑7）、电磁阀Ⅵ（3‑8）、电磁阀Ⅶ（3‑9）、电磁阀Ⅷ（3‑10）、气泵（3‑11）、手动球阀（3‑12）、气源（3‑13）；所述控制系统（4）包括PCB压力传感器Ⅰ（4‑1）、压力传感器Ⅰ（4‑2）、PCB压力传感器Ⅱ（4‑3）、压力传感器Ⅱ（4‑4）、点火装置（4‑5）、电气控制柜（4‑6）、计算机（4‑7）；所述上反应容器（1‑1）腔口的一圈凹槽Ⅰ（1‑1‑1）内设有一圈上格莱圈（1‑4），所述下反应容器（1‑2）腔口的一圈凹槽Ⅱ（1‑2‑1）内设有一圈下格莱圈（1‑5），将上反应容器（1‑1）和下反应容器（1‑2）的腔口对接固定在一起；在爆炸反应容器（1）前后面上的圆形观察窗孔中分别固定一个观察窗（1‑3）；所述消声器Ⅰ（2‑3）和压缩机（2‑4）分别与气缸（2‑2）连接，所述气缸（2‑2）与隔板（2‑1）一端连接，所述隔板（2‑1）的另一端通过爆炸反应容器（1）的一条隔板口（1‑12‑1）插入爆炸反应容器（1）内，隔板（2‑1）前后的上下面及两侧的上下面设置在上格莱圈（1‑4）和下格莱圈（1‑5）之间密封配合，隔板（2‑1）两侧端固定的燕尾状密封条（1‑6）分别设置在爆炸反应容器（1）两条燕尾槽（1‑12‑2）内，将两个观察窗（1‑3）断开，两个观察窗（1‑3）的上半部位于上反应容器（1‑1）腔上，两个观察窗（1‑3）的下半部位于下反应容器（1‑2）腔上，两条燕尾状密封条（1‑6）与两个观察窗（1‑3）透视面相接触的部位为密封配合；所述电磁阀Ⅰ（3‑1）和电磁阀Ⅱ（3‑2）设置在上反应容器（1‑1）的前面，并通过管道与上反应容器（1‑1）连接，所述电磁阀Ⅴ（3‑7）和电磁阀Ⅵ（3‑8）设置在上反应容器（1‑1）的后面，并通过管道与上反应容器（1‑1）连接；所述电磁阀Ⅲ（3‑3）和电磁阀Ⅳ（3‑4）设置在下反应容器（1‑2）的前面，并通过管道与下反应容器（1‑2）连接，所述电磁阀Ⅶ（3‑9）和电磁阀Ⅷ（3‑10）设置在下反应容器（1‑2）的后面，并通过管道与下反应容器（1‑2）连接；电磁阀Ⅰ（3‑1）通过管道与电磁阀Ⅲ（3‑3）连接，电磁阀Ⅱ（3‑2）通过管道与电磁阀Ⅳ（3‑4）连接，电磁阀Ⅴ（3‑7）通过管道与电磁阀Ⅶ（3‑9）连接，电磁阀Ⅵ（3‑8）通过管道与电磁阀Ⅷ（3‑10）连接，在电磁阀Ⅰ（3‑1）和电磁阀Ⅲ（3‑3）的连接管道上装有消声器Ⅱ（3‑5），在电磁阀Ⅱ（3‑2）和电磁阀Ⅳ（3‑4）的连接管道上连接真空泵Ⅰ（3‑6），在电磁阀Ⅴ（3‑7）和电磁阀Ⅶ（3‑9）的连接管道上连接气泵（3‑11），在电磁阀Ⅵ（3‑8）和电磁阀Ⅷ（3‑10）的连接管道上通过手动球阀（3‑12）连接气源（3‑13），所述PCB压力传感器Ⅰ（4‑1）和压力传感器Ⅰ（4‑2）分别安装在上反应容器（1‑1）上，所述PCB压力传感器Ⅱ（4‑3）和压力传感器Ⅱ（4‑4）分别安装在下反应容器（1‑2）上；电路连接为：所述计算机（4‑7）与电气控制柜（4‑6）的控制电路连接，电气控制柜（4‑6）的控制电路分别与气缸（2‑2）、压缩机（2‑4）、真空泵Ⅰ（3‑6）、气泵（3‑11）、电磁阀Ⅰ（3‑1）、电磁阀Ⅱ（3‑2）、电磁阀Ⅲ（3‑3）、电磁阀Ⅳ（3‑4）、电磁阀Ⅴ（3‑7）、电磁阀Ⅵ（3‑8）、电磁阀Ⅶ（3‑9）、电磁阀Ⅷ（3‑10）、PCB压力传感器Ⅰ（4‑1）、压力传感器Ⅰ（4‑2）、PCB压力传感器Ⅱ（4‑3）、压力传感器Ⅱ（4‑4）、点火装置（4‑5）连接。