申请/专利权人：西安航天动力试验技术研究所

申请日：2021-11-04

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN113936533B

主分类号：G09B23/24

分类号：G09B23/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2022.02.01#实质审查的生效;2022.01.14#公开

摘要：本发明提供一种用于自燃型燃料点火特性研究的实验装置及方法，解决现有自燃型燃料点火过程中，无法采用普通碳氢燃料实验装置进行点火特性研究的问题。装置包括燃烧室、燃料供应单元、氧化剂供应单元、与燃烧室连通排气系统、设在燃烧室外侧壁的温控系统、高速摄像机和计算机；燃烧室设有视窗口、燃料进气口和氧化剂进气口；燃料供应单元包括燃料罐和燃料供应管；燃料供应管设在燃料进气口上，出口伸向燃烧室中心，入口与燃料罐相连通；氧化剂供应单元包括氧化剂罐和氧化剂供应管；氧化剂供应管设在氧化剂进气口上，入口与氧化剂罐相连通；高速摄像机拍摄燃料与氧化剂从相遇到点火过程的图像；计算机对图像处理，获得自燃型燃料点火延迟时间。

主权项：1.一种用于自燃型燃料点火特性研究的实验装置，其特征在于：包括燃烧室（1）、进样系统、排气系统、温控系统以及数据采集与处理系统；所述燃烧室（1）采用不锈钢材质，其端部设有视窗口（11），侧壁开设有沿燃烧室（1）同一周向布置的燃料进气口（12）和氧化剂进气口（13）；所述进样系统包括燃料供应单元和氧化剂供应单元；所述燃料供应单元包括燃料罐（21）、单向阀（22）、燃料质量流量计（23）和燃料供应管（24）；燃料供应管（24）设置在燃料进气口（12）上，出口端伸向燃烧室（1）中心，且处于视窗口（11）可观测范围内，入口端通过依次设置的燃料质量流量计（23）、单向阀（22）与燃料罐（21）相连通；所述氧化剂供应单元包括氧化剂罐（31）、第一机械阀（32）和氧化剂供应管（34）；氧化剂供应管（34）设置在氧化剂进气口（13）上，出口端朝向燃烧室（1）中心，并处于视窗口（11）可观测范围内，入口端通过依次设置的第一机械阀（32）与氧化剂罐（31）相连通；所述排气系统位于燃烧室（1）外，并与燃烧室（1）内腔连通；所述温控系统包括加热带（41）和温度调节器（42），加热带（41）包裹在燃烧室（1）外侧壁上，温度调节器（42）与加热带（41）相连；所述数据采集与处理系统包括高速摄像机（9）和计算机（10）；高速摄像机（9）用于通过视窗口（11）拍摄燃料供应管（24）出口端出射的燃料与氧化剂供应管（34）出口端出射的氧化剂从进入燃烧室（1）内到二者相遇，再到点火过程的图像数据；所述计算机（10）获取高速摄像机（9）的图像数据并处理，获得自燃型燃料的点火延迟时间；还包括压力采集系统、设置在燃烧室（1）外侧的纹影仪，以及光纤（61）和单色仪（62）；所述压力采集系统包括压力传感器（71）、电荷放大器（72）和数据采集系统（73）；压力传感器（71）设置在燃烧室（1）侧壁上，并通过电荷放大器（72）与数据采集系统（73）相连；所述计算机（10）获取数据采集系统（73）的数据，用于获得点火及燃烧过程中燃烧室（1）的压力变化，作为判别点火是否发生的条件；所述纹影仪包括光源（81）以及沿光源（81）出射方向依次设置的狭缝（82）、第一平面镜（83）、第一凹面镜（84）、第二凹面镜（85）、第二平面镜（86）和刀口（87）；所述第一凹面镜（84）和第二凹面镜（85）分别设置在两个视窗口（11）的外侧，且第一凹面镜（84）和和第二凹面镜（85）均为背向燃烧室（1）方凸的反射镜；所述高速摄像机（9）位于刀口（87）的出口光路上；所述燃烧室（1）侧壁还设有窗口（15），光纤（61）的一端抵靠在窗口（15）上，另一端与燃烧室（1）外的单色仪（62）相连，所述计算机（10）与单色仪（62）相连；光纤（61）通过窗口（15）采集燃烧室（1）内点火和燃烧过程中自由基发射光谱，并传输给单色仪（62），单色仪（62）将光信号转换为电压信号，并传输给计算机（10），计算机（10）根据该电压信号判别点火是否发生；所述燃料供应管（24）采用可拆卸连接方式设置在燃料进气口（12）上；所述氧化剂供应管（34）采用可拆卸连接方式设置在氧化剂进气口（13）上。

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权利要求：

百度查询： 西安航天动力试验技术研究所 一种用于自燃型燃料点火特性研究的实验装置及方法

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