[0062]步驟三、燃燒進行:
[0063]開啟數(shù)據(jù)采集儀15及高速攝像機17，然后開啟調(diào)壓器18，底座內(nèi)管5上端口懸浮起來的粒徑為50nm的鋁粉，在點火針8尖端放電下，因高溫電火花的加熱被點燃，在一級燃燒管9中產(chǎn)生燃燒火焰；緩慢增加進入氣體入口 4的氣體流量，使一級燃燒管9中火焰向上傳播，一級燃燒管9中火焰燃燒時放出的大量熱量傳遞給一級燃燒管9上端口處于懸浮狀態(tài)粒徑為10nm的鋁粉，并將該量粒徑為10nm的鋁粉點燃；
[0064]步驟四、燃燒數(shù)據(jù)采集:
[0065]通過熱電偶14采集鋁粉燃燒時的溫度數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)采集儀15，數(shù)據(jù)采集儀15將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸給計算機16，在計算機16上得到不同時刻不同測溫點的溫度數(shù)據(jù)；此外通過高速攝像機17對一級燃燒管9、二級燃燒管13中的燃燒狀態(tài)進行監(jiān)測，對所拍攝的圖像進行存儲與后續(xù)圖像處理；
[0066]步驟五、完成實驗:
[0067]待燃燒結(jié)束后關(guān)閉氣體鋼瓶I上的閥門，關(guān)閉數(shù)據(jù)采集儀15及高速攝像機17，依次取下一級燃燒管9、二級燃燒管13，收集落于多孔金屬板10的固體燃燒殘渣。
[0068]實施例2
[0069]本實施例的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其基本結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其不同之處在于，底座6的外徑為50mm，高度為10mm ;底座支架19高度為150mm，寬為120mm，底座支架19上矩形槽的寬度為40mm ;氣體出口 12的孔徑為1mm ;測溫孔11的孔徑為3mm。
[0070]實施例3
[0071]本實施例的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其基本結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其不同之處在于，底座6的外徑為45mm，高度為80mm ;底座支架19高度為125mm，寬為100mm，底座支架19上矩形槽的寬度為25mm ;氣體出口 12的孔徑為8mm。
[0072]以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，包括懸浮燃燒機構(gòu)、燃燒數(shù)據(jù)采集機構(gòu)、氣體供應機構(gòu)和點火機構(gòu)； 所述的懸浮燃燒機構(gòu)包括氣體入口(4)、底座(6)、一級燃燒管(9)、多孔金屬板(10)、氣體出口(12)、二級燃燒管(13)和底座支架(19);所述的底座(6)置于底座支架(19)之上，所述的底座出)內(nèi)部設(shè)有底座內(nèi)管(5)，所述的底座內(nèi)管(5)為通孔；所述的氣體入口(4)為圓管，氣體入口(4)上端口與不銹鋼錐形管下端口相連通，不銹鋼錐形管上端口與底座內(nèi)管(5)下端口相連通；所述的一級燃燒管(9)為圓管，一級燃燒管(9)下端口與底座內(nèi)管(5)上端口相連通并可拆卸連接；所述的二級燃燒管(13)為上端口平封的圓管，二級燃燒管(13)上部側(cè)面設(shè)有一對氣體出口(12)，所述的二級燃燒管(13)下端口與一級燃燒管(9)上端口相連通并可拆卸連接；所述的底座內(nèi)管(5)上端口、一級燃燒管(9)上端口分別設(shè)有多孔金屬板(10); 所述的燃燒數(shù)據(jù)采集機構(gòu)包括測溫孔(11)、熱電偶(14)、數(shù)據(jù)采集儀(15)、計算機(16)和高速攝像機(17)，所述的一級燃燒管(9)、二級燃燒管(13)側(cè)面對稱地設(shè)有若干對測溫孔(11)，測溫孔(11)在高度方向上等間距分布；所述的測溫孔(11)中分別插入熱電偶(14)，熱電偶(14)的輸出端與數(shù)據(jù)采集儀(15)的輸入端相連接，數(shù)據(jù)采集儀(15)的輸出端與計算機(16)相連接；所述的高速攝像機(17)正對一級燃燒管(9)、二級燃燒管(13)，高速攝像機(17)的輸出端與計算機(16)相連接； 所述的氣體供應機構(gòu)包括氣體鋼瓶(I)、流量計控制儀(2)和質(zhì)量流量計(3)，所述的氣體鋼瓶⑴出口與質(zhì)量流量計⑶入口相連通，質(zhì)量流量計⑶出口與氣體入口⑷下端口相連通；所述的質(zhì)量流量計(3)還與流量計控制儀(2)相連接，流量計控制儀(2)與計算機(16)相連接； 所述的點火機構(gòu)包括點火器(7)、點火針(8)和調(diào)壓器(18)，所述的調(diào)壓器(18)輸出端與點火器(7)輸入端相連接，點火器(7)輸出端分別與一對點火針(8)相連接；上述一對點火針⑶分別插入一級燃燒管(9)下端口對稱的兩個測溫孔(11)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，所述的一級燃燒管(9)、二級燃燒管(13)由透明石英玻璃制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，所述的多孔金屬板(10)由泡沫金屬制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，所述的一級燃燒管(9)、二級燃燒管(13)為階梯狀圓管，該階梯狀圓管由上、下不同內(nèi)徑的圓管組成，上圓管的內(nèi)徑為18-22mm，高度為10mm，下圓管的內(nèi)徑為14_18mm，高度為60-80mm，其中上、下圓管的壁厚為2_3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，所述的底座(6)為不銹鋼圓鋼，該不銹鋼圓鋼的外徑為40-50mm，高度為60-100mm ;所述的底座內(nèi)管(5)為階梯狀通孔，該階梯狀通孔由上、下不同孔徑的通孔組成，上通孔的孔徑為18_22mm，高度為10mm，下通孔的孔徑為14_18mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，所述的不銹鋼錐形管上端口孔徑為15-20mm，下端口孔徑為6_8mm ;所述的測溫孔(11)為圓形孔，測溫孔(11)的孔徑為2-3mm;所述的氣體出口(12)為圓形孔，氣體出口(12)的孔徑為5-10mm，氣體出口(12)距二級燃燒管(13)上端口的距離為5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，所述的底座支架(19)為一槽鋼，該槽鋼上、下腿中間部位分別開設(shè)有矩形槽，所述的底座(6)嵌于底座支架(19)的矩形槽之上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，所述的底座支架(19)高度為100?150mm，寬為80?120mm，所述的矩形槽的寬度為30 ?40mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求10或2所述的一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，其特征在于，所述的點火針(8)為圓柱體，該圓柱體的直徑為2-3_，其端部呈針尖狀。
10.一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試方法，其特征在于，其步驟為: 步驟一、燃料的放置: 連接可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置，將粉狀固體燃料分別放于底座內(nèi)管(5)上端口、一級燃燒管(9)上端口的多孔金屬板(10)上； 步驟二、燃料的懸浮: 打開氣體鋼瓶(I)上的閥門，在計算機(16)上設(shè)置進入氣體入口(4)的氣體流量，使多孔金屬板(10)上的粉狀固體燃料懸浮起來； 步驟三、燃燒進行: 開啟數(shù)據(jù)采集儀(15)及高速攝像機(17)，然后開啟調(diào)壓器(18)，點火針(8)尖端放電點燃底座內(nèi)管(5)上端口懸浮狀態(tài)的粉狀固體燃料，在一級燃燒管(9)中產(chǎn)生燃燒火焰；增加進入氣體入口(4)的氣體流量，使一級燃燒管(9)中的火焰向上傳播，點燃一級燃燒管(9)上端口懸浮狀態(tài)的粉狀固體燃料； 步驟四、燃燒數(shù)據(jù)采集: 通過熱電偶(14)采集粉狀固體燃料燃燒時的溫度數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)采集儀(15)，數(shù)據(jù)采集儀(15)將溫度數(shù)據(jù)傳輸給計算機(16)，在計算機(16)上得到不同時刻不同測溫點的溫度數(shù)據(jù)；此外通過高速攝像機(17)對一級燃燒管(9)、二級燃燒管(13)中的燃燒狀態(tài)進行監(jiān)測，對所拍攝的圖像進行存儲； 步驟五、完成實驗: 待燃燒結(jié)束后關(guān)閉氣體鋼瓶(I)上的閥門，關(guān)閉數(shù)據(jù)采集儀(15)及高速攝像機(17)，依次取下一級燃燒管(9)、二級燃燒管(13)，收集落于多孔金屬板(10)上的固體燃燒殘渣。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可拆卸式固體燃料懸浮燃燒實驗測試裝置及測試方法，屬于固體燃料燃燒實驗技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的測試裝置包括懸浮燃燒機構(gòu)、燃燒數(shù)據(jù)采集機構(gòu)、氣體供應機構(gòu)和點火機構(gòu)。底座置于底座支架之上，一級燃燒管下端口與底座內(nèi)管上端口相連通并可拆卸連接，二級燃燒管下端口與一級燃燒管上端口相連通并可拆卸連接，底座內(nèi)管上端口、一級燃燒管上端口分別設(shè)有多孔金屬板。本發(fā)明的測試方法，其步驟為：燃料的放置；燃料的懸??；燃燒進行；燃燒數(shù)據(jù)采集；完成實驗。本發(fā)明的主要用途是實現(xiàn)了燃燒狀態(tài)可視化、懸浮態(tài)均勻燃燒、一次對多種樣品進行燃燒測試、大顆粒樣品易點燃的功能。
【IPC分類】G01N31-12
【公開號】CN104634922
【申請?zhí)枴緾N201510089962
【發(fā)明人】朱寶忠, 孫蓉, 王雙, 孫華建, 孫運蘭, 堵同寬, 李凡, 王婷
【申請人】安徽工業(yè)大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月27日