用于固體燃料燃燒檢測分析的定容燃燒系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種可用于固體燃料燃燒分析檢測的定容燃燒系統，包括定容燃燒彈、點火系統、火焰圖像攝影系統、數據采集系統、氣體加熱保溫系統、掃氣系統、氣體混合系統、混合氣配給系統和排氣系統；其中，所述數據采集系統分別通過所述點火系統、所述火焰圖像攝影系統連接所述定容燃燒彈；所述數據采集系統通過所述氣體加熱保溫系統分別連接所述定容燃燒彈和所述混合氣配給系統；所述掃氣系統連接所述定容燃燒彈和所述混合氣配給系統；所述氣體混合系統連接所述混合氣配給系統；所述排氣系統連接所述定容燃燒彈。本實用新型專利技術設計合理，結構簡單，固體燃料燃燒穩定，試驗中可充分記錄固體燃料燃燒過程中的溫度、壓力、中間產物的變化等。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及固體燃料燃燒，具體地，涉及一種用于固體燃料燃燒檢測分析的定容燃燒系統。
技術介紹
定容燃燒系統的結構簡單，可隨意更改組件以達到特定的作用，是燃燒理論基礎研宄中的重要工具。通過設定燃料燃燒過程中的熱力學參數(溫度、動態壓力、氣體氛圍等)、點火參數(點火能量、點火時間等)等參數，來研宄其對燃料燃燒性能的影響。總體來說，一般常見的定容燃燒系統包括:定容燃燒彈，點火系統，配氣系統，數據采集系統組成。但是根據試驗目的不同，不同的定容燃燒彈部分結構組成、功能實現也都不盡相同。由于定容燃燒彈具有可以提供穩定可控的環境壓力這一特性，經過一定的改造，它還可以用于其他的試驗研宄，如燃料的噴霧特性研宄、固體燃料的燃燒性能研宄等。經過現有文獻檢索，發現現有的定容燃燒彈相關專利技術，均用于氣體燃料的燃燒試驗，而沒有針對于固體燃料燃燒分析檢測的定容燃燒彈。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本技術的目的是提供一種用于固體燃料燃燒檢測分析的定容燃燒系統。主要可用于分析初始環境壓力對固體燃料燃燒特性的影響。根據本技術提供的可用于固體燃料燃燒分析檢測的定容燃燒系統，包括定容燃燒彈、點火系統、火焰圖像攝影系統、數據采集系統、氣體加熱保溫系統、掃氣系統、氣體混合系統、混合氣配給系統和排氣系統；其中，所述數據采集系統分別通過所述點火系統、所述火焰圖像攝影系統連接所述定容燃燒彈；所述數據采集系統通過所述氣體加熱保溫系統分別連接所述定容燃燒彈和所述混合氣配給系統；所述掃氣系統連接所述定容燃燒彈和所述混合氣配給系統；所述氣體混合系統連接所述混合氣配給系統；所述排氣系統連接所述定容燃燒彈。優選地，所述定容燃燒彈包括燃燒彈彈體和陶瓷柱；所述陶瓷柱設置在所述燃燒彈彈體內側。優選地，所述氣體混合系統包括氣源、減壓閥、第二旋塞閥、第三單向閥、氣體混合器和第一壓力表；其中，所述氣源的出氣口依次通過所述減壓閥、所述第二旋塞閥、所述第三單向閥連通所述氣體混合器；所述第一壓力表設置在所述減壓閥和所述第二旋塞閥之間。優選地，混合氣體配給系統包括第三針閥、氣體配給室、第四單向閥、第四針閥、第一安全閥、第五針閥和第二壓力表；在所述氣體混合器通過所述第三針閥連通所述氣體配給室；所述氣體配給室的輸出口依次通過所述第四單向閥、所述第四針閥連通所述燃燒彈彈體；所述第一安全閥連通所述氣體配給室；所述第二壓力表通過所述第五針閥連接所述氣體配給室。優選地，所述掃氣系統包括空壓機、第一旋塞閥、第一單向閥、第一針閥、第二單向閥和第二針閥；其中，所述空壓機的輸出口一方面依次通過第一旋塞閥、第一單向閥、第一針閥連通所述燃燒彈彈體，另一方面依次通過第一旋塞閥、第二單向閥和第二針閥連通所述氣體配給室。優選地，所述排氣系統包括第六針閥、第三壓力表、第二安全閥和第三旋塞閥；其中，所述第三壓力表通過所述第六針閥連通所述燃燒彈彈體；所述第二安全閥和所述第三旋塞閥均連通所述燃燒彈彈體。優選地，點火系統包括單相固體繼電器、點火高壓包、高能點火器、加熱電熱絲、可調變壓器和時間繼電器；其中，所述數據采集系統的數據采集卡通過所述單相固體繼電器的開關回路依次連接所述點火高壓包、所述高能點火器；所述高能點火器設置在所述陶瓷柱的上端周邊；所述數據采集系統的數據采集卡通過所述時間繼電器的開關回路依次連接所述可調變壓器、加熱電熱絲；所述加熱電熱絲設置在所述陶瓷柱的內側且沿所述陶瓷柱的軸向延伸。優選地，所述火焰圖像攝影系統包括激光源、反射鏡和高速攝影儀；其中，所述數據采集系統的數據采集卡連接過所述高速攝影儀；所述燃燒彈彈體設置有多個透明窗；所述激光源的輸出端朝向一個透明窗；所述反射鏡將另一個透明窗射出的光線反射至所述高速攝影儀的輸入端。優選地，氣體加熱保溫系統包括第一氣體溫控儀、第一加熱器、第二氣體溫控儀、第二加熱器；其中，所述數據采集系統的數據采集卡通過第一氣體溫控儀連接所述第一加熱器且通過所述第二氣體溫控儀連接所述第二加熱器；第一加熱器設置在燃燒彈彈體的內側；所述第二加熱器設置在所述氣體配給室的內側。優選地，所述數據采集系統包括數據采集卡、第一熱電偶、溫度變送器、壓力傳感器、信號隔離器、第二熱電偶和溫度變送器；其中，所述第一熱電偶通過所述溫度變送器連接所述數據采集卡；所述壓力傳感器通過所述信號隔離器連接所述數據采集卡；所述第二熱電偶通過所述溫度變送器連接所述數據采集卡；所述第一熱電偶和所述壓力傳感器設置在所述燃燒彈彈體的內側；所述第二熱電偶設置在所述氣體配給室的內側。與現有技術相比，本技術具有如下的有益效果:1、本技術設計合理，結構簡單，固體燃料燃燒穩定，試驗中可充分記錄固體燃料燃燒過程中的溫度、壓力、中間產物的變化等；2、本技術設置有激光源和高速攝影儀，能夠清楚記錄固體燃料燃燒過程中的火焰圖像；3、本技術設置有陶瓷柱，方便固體燃料的放置和實用。【附圖說明】通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:圖1為本專利技術的結構示意圖；圖2為本專利技術中定容燃燒彈一個方向的結構示意圖；圖3為本專利技術中定容燃燒彈另一個方向的結構示意圖；圖4為本專利技術中定容燃燒彈再一個方向的結構示意圖。圖中:1為定容燃燒彈；2為陶瓷柱；3為數據采集系統；4為單相固體繼電器；5為點火高壓包；6為高能點火器；7為加熱電熱絲；8為可調變壓器；9為時間繼電器；10為激光源；11為反射鏡；12為高速攝影儀；13為第一熱電偶；14為溫度變送器；15為壓力傳感器；16為信號隔離器；17為第二熱電偶；18為溫度變送器；19為第一氣體溫控儀；20為第一加熱器；21為第二氣體溫控儀；22為第二加熱器；23為空壓機；24為第一旋塞閥；25為第一單向閥；26為第一針閥；27為第二單向閥；28為第二針閥；29為氣源；30為減壓閥；31為第一壓力表；32為第二旋塞閥；33為第三單向閥；34為氣體混合器；35為第三針閥；36為氣體配給室；37為第四單向閥；38為第四針閥；39為第一安全閥；40為第五針閥；41為第二壓力表；42為第六針閥；43為第三壓力表；44為第二安全閥；45為第三旋塞閥。【具體實施方式】下面結合具體實施例對本技術進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本技術，但不以任何形式限制本技術。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本技術構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本技術的保護范圍。在本實施例中，本技術提供的可用于固體燃料燃燒分析檢測的定容燃燒系統，包括定容燃燒彈1、點火系統、火焰圖像攝影系統、數據采集系統、氣體加熱保溫系統、掃氣系統、氣體混合系統、混合氣配給系統和排氣系統；其中，所述數據采集系統分別通過所述點火系統、所述火焰圖像攝影系統連接所述定容燃燒彈I ;所述數據采集系統通過所述氣體加熱保溫系統分別連接所述定容燃燒彈I和所述混合氣配給系統；所述掃氣系統連接所述定容燃燒彈I和所述混合氣配給系統；所述氣體混合系統連接所述混合氣配給系統；所述排氣系統連接所述定容燃燒彈I。所述定容燃燒彈I包括提供固體燃燒的主要場所的燃燒彈彈體和用以放置固體燃料的耐超高溫陶瓷柱2 ;所述陶瓷柱2設置在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可用于固體燃料燃燒分析檢測的定容燃燒系統，其特征在于，包括定容燃燒彈(1)、點火系統、火焰圖像攝影系統、數據采集系統、氣體加熱保溫系統、掃氣系統、氣體混合系統、混合氣配給系統和排氣系統；其中，所述數據采集系統分別通過所述點火系統、所述火焰圖像攝影系統連接所述定容燃燒彈(1)；所述數據采集系統通過所述氣體加熱保溫系統分別連接所述定容燃燒彈(1)和所述混合氣配給系統；所述掃氣系統連接所述定容燃燒彈(1)和所述混合氣配給系統；所述氣體混合系統連接所述混合氣配給系統；所述排氣系統連接所述定容燃燒彈(1)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖進，彭晶，李洋，黃震，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：新型
國別省市：上海;31