【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于可燃氣體燃爆安全領域，具體涉及一種測試純氫摻氫甲烷爆轟過程的試驗裝置。
技術介紹
1、隨著氫能技術的快速發展，純氫及摻氫甲烷等燃料在能源領域的應用日益廣泛。然而，這類燃料的燃燒和爆轟過程具有極高的復雜性和危險性，需要精確的實驗裝置來研究和測試其燃燒特性、爆轟壓力、火焰傳播速度等關鍵參數。
2、目前，針對純氫及摻氫甲烷的爆轟過程測試，已有一些實驗裝置被開發和應用。例如，有的裝置采用正方形截面不銹鋼爆炸管道，通過電火花點火系統點燃可燃氣體混合物，并利用實驗數據采集系統記錄和分析實驗數據。這些裝置在一定程度上滿足了基本測試需求，但在精確性、安全性和可操作性方面仍存在一些不足，現有裝置在配氣系統、壓力傳感器、火焰傳感器等關鍵部件的精度和響應速度上還有待提高，大部分實驗裝置無法實現可視化，記錄火焰傳播形貌。此外，由于爆轟過程的復雜性，對實驗裝置的氣密性、承壓能力和安全性要求極高，而現有裝置在這些方面往往存在一定的局限性。因此，研發一種更加精確、安全、易操作的測試純氫摻氫甲烷爆轟過程的試驗裝置顯得尤為重要。本專利技術能夠準確模擬實際燃燒和爆轟環境，提供高精度的實驗數據，同時確保實驗過程的安全性和可操作性。
技術實現思路
1、本專利技術為了解決上述問題，基于安全性要求，結合摻氫/純氫甲烷爆轟產生的過程，本專利技術提出了一種測試純氫摻氫甲烷爆轟過程的試驗裝置，通過該裝置可以實現純氫摻氫甲烷爆轟物理過程關鍵因素的測試。
2、本專利技術提供了一種測試純氫摻氫甲烷爆
3、1)驅動段管道；
4、2)防爆密封試驗箱；
5、3)點火系統；
6、4)泄放段管道；
7、5)數據采集系統；
8、本專利技術旨在提供一種測試純氫摻氫甲烷爆轟過程的試驗裝置，以解決現有技術中在精確性、安全性和可操作性方面的不足。
9、本專利技術通過以下技術方案實現：
10、所述的驅動段管道(2)為外徑20mm，壁厚3mm的不銹鋼材質，驅動段管道在閥后連接點火電極，驅動段管道用于實現可燃氣體的點燃場所。
11、所述的防爆密封試驗箱起到隔絕爆轟波產生的較高能量沖擊，保障純氫摻氫甲烷爆轟試驗的安全，包括壓力溫度傳感器(3)、光電傳感器(4)，其中，壓力傳感器用于記錄爆炸超壓數據，光電傳感器用于記錄火焰傳播速度。防爆箱前后兩側設有可視窗(5)用于觀測火焰傳播情況，其尺寸為300mm×300mm，厚度為20mm，材質為有機玻璃。防爆密封試驗箱內安裝滑軌(6)、可移動支架(7)，箱體外側固定刻度尺(8)便于控制火焰傳播距離的確定。矩形箱體(9)由尺寸為500mm×500mm×500mm、厚度為10mm、材質為304不銹鋼構成，其中，可移動支架(7)上固定有300mm×300mm×300mm金屬板(10)，箱體右端連接泄放段管路(11)用于燃燒后的氣體安全泄放。
12、所述的點火系統包括點火器、點火電極、高壓脈沖放電電源、控制器等，在純氫摻氫甲烷爆轟過程的試驗中，點火器需要具有足夠的點火能量和穩定性，以確保試驗的準確性和安全性。
13、所述的泄放段管道(11)為外徑20mm，壁厚3mm的不銹鋼材質，長度為500mm，用于安全泄放純氫摻氫甲烷爆轟試驗后因燃燒而產生的氣體。
14、作為進一步的技術方案，本專利技術所述的防爆密封箱內設置的可調節移動支架兼具調節位置及角度的功能，300mm×300mm×300mm金屬板(13)通過螺栓(15)進行固定，通過角度調節支架(14)改變角度，控制滑動底托(16)下方的滑輪(17)在箱體底部滑軌(18)的位置改變金屬板安放位置，通過改變火焰傳播距離探究爆燃到爆轟的轉捩條件。
15、作為進一步的技術方案，本專利技術所述的防爆密封箱箱體兩側的可視窗(5)，應采用耐高溫、高壓、且具有一定抗沖擊性能的透明材質。
16、作為進一步的技術方案，本專利技術所述的所有實驗裝置間的連接方法并不做特殊限制，但若連接處位于防爆密封箱內時應對連接處進行密封強化處理，避免對實驗結果產生影響。
17、本專利技術由于采取以上技術方案，可以達到以下有益效果：
18、1)本專利技術中氫氣或摻氫甲烷所產生的爆轟波可通過防爆密封試驗進行隔絕，保障測試安全性，因此本專利技術所述裝置具備有開展純氫摻氫甲烷爆轟試驗的安全條件。
19、2)本專利技術可探究多因素對純氫摻氫甲烷爆轟的影響規律；此裝置不僅可以研究爆燃到爆轟的轉捩機制，也可分析障礙物的位置及角度等各類因素對純氫/摻氫甲烷爆轟的影響。
20、3)本專利技術可探究摻氫甲烷自燃發生條件；此裝置可探究摻氫比、壓力、溫度等對于摻氫甲烷自燃的影響，研究可能存在的摻氫甲烷自燃發生條件。
21、本專利技術附加方面的優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。
22、為使本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。
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1.一種測試純氫摻氫甲烷爆轟過程試驗裝置，其特征在于：包括驅動段管道、防爆密封試驗箱、點火系統、泄放段管道以及數據采集系統；所述的驅動段管道作為氣體通入防爆密封試驗箱的通路；防爆密封試驗箱作為爆轟的發生場所；點火系統用于可燃氣體的點燃；泄放段管道用于在試驗結束后燃燒氣體的排放管路；數據采集系統用于采集試驗中的各類數據，包括壓力、溫度、光信號等。
2.如權利要求1所述的一種測試純氫摻氫甲烷爆轟過程試驗裝置，其特征在于：防爆密封試驗箱內包括壓力溫度傳感器(3)、光電傳感器(4)、可視窗(5)、滑軌(6)、可移動支架(7)，箱體外側固定刻度尺(8)、矩形箱體(9)；其中，防爆密封箱內的可移動支架(7)具有可以調節位置和角度的功能，可移動支架由金屬板(13)、角度調節支架(14)、螺栓(15)、滑動底托(16)、滑輪(17)組成，將金屬板固定在可調節移動支架上，并通過箱體底部的滑軌控制金屬板位置，改變火焰傳播距離探究爆燃到爆轟的轉捩條件；連接處位于防爆密封箱內時應對連接處進行密封強化處理，避免對實驗結果產生影響。
3.如權利要求1所述的一種測試純氫摻氫甲烷爆轟過程
...【技術特征摘要】
1.一種測試純氫摻氫甲烷爆轟過程試驗裝置，其特征在于：包括驅動段管道、防爆密封試驗箱、點火系統、泄放段管道以及數據采集系統；所述的驅動段管道作為氣體通入防爆密封試驗箱的通路；防爆密封試驗箱作為爆轟的發生場所；點火系統用于可燃氣體的點燃；泄放段管道用于在試驗結束后燃燒氣體的排放管路；數據采集系統用于采集試驗中的各類數據，包括壓力、溫度、光信號等。
2.如權利要求1所述的一種測試純氫摻氫甲烷爆轟過程試驗裝置，其特征在于：防爆密封試驗箱內包括壓力溫度傳感器(3)、光電傳感器(4)、可視窗(5)、滑軌(6)、可移動支架(7)，箱體外側固定刻度尺(8)、矩形箱體(9)；其中，防爆密封箱內的可移動支架(7)具有可以調節位置和角度的功能，可移動支架由金屬板(13)、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳瑕，宋梓涵，賈文龍，譚旻倩，李長俊，滕孟君，楊帆，柳金豆，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：發明
國別省市：
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