[发明专利]一种封闭舱内生成氢气纵向浓度梯度的实验装置

摘要

本发明涉及一种封闭舱内生成氢气纵向浓度梯度的实验装置。包括封闭舱、储气罐、配气机构和数据采集机构；封闭舱的顶部均布设有喷头，一侧面由上至下均布设有气体浓度传感器，下部设有排气孔；配气机构包括配气管、真空泵、氢气罐和空气罐；数据采集机构包括数据模块和计算机。实验时，打开封闭舱下部排气口和顶部喷头，将氢气均匀喷入，舱内原有空气排出，使舱内始终保持一个大气压；关闭排气孔，氢气在舱内扩散形成纵向氢气浓度梯度；气体浓度传感器检测不同位置实时氧气浓度，由于舱内气压保持不变，增加的氢气浓度即为减少的氧气浓度。本发明弥补了可燃气体燃烧爆炸特性研究中封闭舱可燃气体纵向浓度梯度研究的空白。

主权项

1.一种封闭舱内生成氢气纵向浓度梯度的实验装置，其特征在于：包括封闭舱(15)、储气罐(14)、配气机构和数据采集机构；所述封闭舱(15)的顶部均布设有四个以上的喷头(21)；每个喷头(21)的喷口位于封闭舱(15)内，喷头(21)的进口端通过电磁阀(13)和喷气管连通着储气罐(14)；与封闭舱(15)连通一侧的喷气管上设有喷气阀(12)；所述封闭舱(15)的一侧面上由上至下均布设有三个以上气体浓度传感器(16)，下部还设有排气孔(17)；所述储气罐(14)上设有压力表；所述配气机构包括配气管(3)、真空泵(7)、氢气罐(1)和空气罐(2)；所述配气管(3)上设有压力表(6)、真空管口、空气配气口、氢气配气口、空气进口和氢气进口；所述真空泵(7)的抽真空端口连通着真空管口，真空管口上设有真空控制阀(20)；所述空气配气口通过空气配气管(9)连通着封闭舱(15)的侧面上部，空气配气口上设有空气配气阀(8)；所述氢气配气口通过氢气配气管(11)连通着储气罐(14)的顶部，氢气配气口上设有氢气配气阀(10)；所述氢气进口通过管道连通着氢气罐(1)，氢气进口上设有氢气阀(4)；所述空气进口通过管道连通着空气罐(2)，空气进口上设有空气阀(5)；所述数据采集机构包括数据模块(18)和计算机(19)，三个以上气体浓度传感器(16)通过导线连接着数据模块(18)的信号输入端，数据模块(18)的信号输出端通过导线连接着计算机(19)的信号输入端；用于实验时，所述储气罐(14)内充入纯氢气，罐内氢气的压力为120Kpa；所述封闭舱(15)内充入干空气，舱内空气的压力为一个大气压；所述氢气罐(1)内为压力2～11Mpa纯氢气；所述空气罐(2)内为压力2～11Mpa干空气；实验时，打开封闭舱(15)下部的排气口(17)；打开四个以上的喷头(21)上的电磁阀(13)，将氢气从封闭舱(15)的顶部均匀喷入，舱内原有空气会从排气孔(17)排出，使舱内始终保持一个大气压不变；关闭排气孔(17)，氢气扩散在舱内形成从上至下的纵向氢气浓度梯度；三个以上气体浓度传感器(16)检测不同位置实时氧气浓度，由于舱内气压保持不变，增加的氢气浓度即为减少的氧气浓度。