[发明专利]一种测量高压下层流预混火焰传播速度的实验系统

摘要

本发明公开了一种测量高压下层流预混火焰传播速度的实验系统，实验系统固定在台架上，激光器和ICCD相机位于高压腔体上两个观察窗相对的位置，ICCD相机与计算机连接；高压腔顶部有定压阀，高压腔底部设有高压氮气接口和喷嘴，通过氮气接口向高压腔充入高压氮气；预热氧化剂和预热燃料通过预混器后，经喷嘴喷入高压腔内，火花塞将预混气体点燃后，读取容积流量计的数值；通过容积流量计的数值和喷嘴出口面积计算获得层流预混火焰传播速度。通过调节氧化剂和燃料的流量获得不同当量比下的层流预混火焰传播速度；通过改变高压腔的压强获得不同环境压强下的层流预混火焰传播速度。通过PLIF系统获得各工况下火焰组分分布图和温度分布图。

主权项

一种测量高压下层流预混火焰传播速度的实验系统，其特征在于:包括PLIF系统、定压阀、高压腔、容积流量计、预混气流量调节阀、预混器、燃料质量流量计、燃料流量调节阀、预热氧化剂、预热燃料、高压氮气、氧化剂流量调节阀、氧化剂质量流量计，高压腔包括前观察窗、火花塞、壳体、侧观察窗、喷嘴，PLIF系统由激光器、ICCD相机、计算机组成，实验系统固定在实验台架上，激光器和ICCD相机分别位于高压腔壳体上前观察窗和侧观察窗相对的位置，ICCD相机与计算机连接；与高压腔壳体上侧观察窗相对的壳体下方设有火花塞，高压腔顶部安装有定压阀，高压腔底部设有高压氮气接口和喷嘴，通过高压氮气接口向高压腔内充入高压氮气，调节定压阀使高压腔内压强稳定在实验所需压强；将燃料和氧化剂加热并稳定在实验所需温度值，预热氧化剂和预热燃料通过预混器混合均匀后，打开并调节预混器上部的预混气流量调节阀，经喷嘴喷入高压腔内，火花塞将预混气体点燃，待火焰稳定后读取容积流量计的数值；调节燃料流量调节阀和氧化剂流量调节阀，同时，读取燃料质量流量计和氧化剂质量流量计显示的数值，使燃料和氧化剂处于实验所需当量比，当量比的可调范围为0.7至1.5；层流预混火焰传播速度S_L通过公式S_L=Q/A获得，式中A为喷嘴出口横截面积，Q为容积流量计的数值；通过PLIF系统从计算机获得火焰组分分布图和火焰温度分布图。