機(jī)1、風(fēng)量調(diào)節(jié)面板2、風(fēng)速均勻分布面板3、實(shí)驗(yàn)隧道4、風(fēng)速測量窗口 5、煙氣測量窗口 6、引風(fēng)機(jī)7、支架8、本生燈9、高度調(diào)節(jié)臺10、橡膠管11、流量計(jì)12、閥門13、氣體鋼瓶14、圓形火焰口 15。其中，實(shí)驗(yàn)隧道4由支架8所支撐，實(shí)驗(yàn)隧道4入口處依次分別安裝著風(fēng)機(jī)1、風(fēng)量調(diào)節(jié)面板2、風(fēng)速均勻分布面板3，實(shí)驗(yàn)隧道4出口管道上裝著引風(fēng)機(jī)7。其中，風(fēng)量調(diào)節(jié)面板2組件中的固定調(diào)節(jié)板26以螺栓相連方式固定在實(shí)驗(yàn)隧道4入口端法蘭處，風(fēng)速均勻分布面板3焊接在實(shí)驗(yàn)隧道4入口上，風(fēng)機(jī)I和引風(fēng)機(jī)7以法蘭連接的形式接入裝置中，橡膠管11通過活套連接接在本生燈9上。在實(shí)驗(yàn)隧道4底部中心線距入口 1/3處開有一個(gè)直徑為1cm的圓形火焰口15供本生燈9的火焰伸進(jìn)實(shí)驗(yàn)隧道4中，本生燈9置于高度調(diào)節(jié)臺10上，本生燈9的氣體入口 19連接橡膠管11，在橡膠管11的末端裝有流量計(jì)12，并與氣體鋼瓶14的閥門13相連，通過閥門13可調(diào)節(jié)燃料氣體流量。在實(shí)驗(yàn)隧道4的入口端3/4處的前、后面和頂部中心線上分別開有直徑為1cm的圓形風(fēng)速測量窗口 5供風(fēng)速儀測量實(shí)時(shí)風(fēng)速，實(shí)驗(yàn)隧道4入口端的4/5處的前、后兩面分別開有5個(gè)等距排列的邊長為5cm的正方形煙氣測量窗口 6，供煙氣分析儀的探頭伸入，測量燃燒主要產(chǎn)物的含量。實(shí)驗(yàn)中，可采用型號為XMXR3-AZ8912的風(fēng)速儀測量風(fēng)速，可采用型號為頂R 2000 Marine的煙氣分析儀測量02及燃燒主要產(chǎn)物CO、C02、NO、NOi等的含量。
[0028]所述的風(fēng)量調(diào)節(jié)面板2是一個(gè)組件，包括手柄22、活動調(diào)節(jié)板23、活動調(diào)節(jié)板中心孔24、扇形進(jìn)風(fēng)口 25、固定調(diào)節(jié)板26、扇形出風(fēng)口 27和固定調(diào)節(jié)板中心孔28，其中，活動調(diào)節(jié)板23與固定調(diào)節(jié)板26通過活動調(diào)節(jié)板中心孔24和固定調(diào)節(jié)板中心孔28安裝在同一軸上的方式組合在一起，且相互緊貼。
[0029]本發(fā)明在實(shí)驗(yàn)測試時(shí)的基本過程如下:使用風(fēng)機(jī)I實(shí)驗(yàn)時(shí)，卸下引風(fēng)機(jī)7，將橡膠管11連接到本生燈9的氣體入口 19上，先把空氣調(diào)節(jié)環(huán)18轉(zhuǎn)為全閉狀態(tài)；微開氣體鋼瓶14的閥門13使可燃?xì)饬魅氡旧鸁?，通過流量計(jì)12的顯示讀數(shù)，同時(shí)轉(zhuǎn)動空氣調(diào)節(jié)環(huán)18讓少量新鮮空氣進(jìn)入本生燈9，然后燃燒點(diǎn)燃本生燈9，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，控制氣體鋼瓶14的閥門13的開度，調(diào)整氣體流量到所需數(shù)值，并空氣調(diào)節(jié)環(huán)18使火焰高度達(dá)到設(shè)定高度；將燃燒著的本生燈9放在高度調(diào)節(jié)臺10上，并使火焰經(jīng)圓形火焰口 15進(jìn)入實(shí)驗(yàn)隧道4直管段內(nèi)，調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)臺10的高度，使本生燈9的火焰最底部與實(shí)驗(yàn)隧道4的底面在一個(gè)水平面上。開啟風(fēng)機(jī)1，轉(zhuǎn)動手柄22，調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，采用風(fēng)速儀測量實(shí)時(shí)風(fēng)速，使實(shí)驗(yàn)隧道4直管段內(nèi)的風(fēng)速達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)定值；經(jīng)過一段時(shí)間等燃燒及氣流穩(wěn)定后，啟動全部測量儀表，采用高速紋影技術(shù)或用數(shù)碼相機(jī)記錄火焰的外形、用溫度計(jì)和煙氣分析儀記錄實(shí)驗(yàn)隧道4內(nèi)煙氣的溫度、02、CO、CO2, NO、NOx等的濃度、用風(fēng)速儀記錄煙氣的流速、用流量計(jì)12記錄燃?xì)獾牧髁?；通過調(diào)節(jié)閥門13和空氣調(diào)節(jié)環(huán)18并與轉(zhuǎn)動手柄22配合，以實(shí)現(xiàn)不同燃燒功率、火焰高度、外界風(fēng)速下的實(shí)驗(yàn)工況，從而得到各工況下外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)完畢后，先把空氣調(diào)節(jié)環(huán)18關(guān)上，再關(guān)掉氣體鋼瓶14的閥門13，拔出橡膠管11。
[0030]使用引風(fēng)機(jī)7實(shí)驗(yàn)時(shí)，將風(fēng)機(jī)I卸下，進(jìn)行上述同樣操作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于包括風(fēng)機(jī)(I)、風(fēng)量調(diào)節(jié)面板(2)、風(fēng)速均勻分布面板(3)、實(shí)驗(yàn)隧道(4)、風(fēng)速測量窗口(5)、煙氣測量窗口(6)、引風(fēng)機(jī)(7)、支架(8)、本生燈(9)、高度調(diào)節(jié)臺(10)、橡膠管(11)、流量計(jì)(12)、閥門(13)和氣體鋼瓶(14)，其中，實(shí)驗(yàn)隧道(4)由支架⑶所支撐，實(shí)驗(yàn)隧道⑷入口處依次分別安裝著風(fēng)機(jī)(I)、風(fēng)量調(diào)節(jié)面板(2)、風(fēng)速均勻分布面板(3)，實(shí)驗(yàn)隧道(4)出口管道與引風(fēng)機(jī)(7)相連；在實(shí)驗(yàn)隧道(4)底部中心線上距端口 1/3處開有一個(gè)直徑為1cm的圓形火焰口(15)供本生燈(9)的火焰伸進(jìn)實(shí)驗(yàn)隧道(4)中，本生燈(9)置于高度調(diào)節(jié)臺(10)上，本生燈(9)的氣體入口(19)連接橡膠管(11)，在橡膠管(11)的末端通過流量計(jì)(12)與氣體鋼瓶(14)的出口閥門(13)相連，通過閥門(13)可調(diào)節(jié)氣體流量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于:所述的實(shí)驗(yàn)隧道(4)是由透明玻璃鋼制成的中間為長方體型，兩端呈喇叭狀的隧道；在距實(shí)驗(yàn)隧道(4)端口的3/4處的前、后面和頂部中心線上分別開有直徑為1cm的圓形風(fēng)速測量窗口(5)，距實(shí)驗(yàn)隧道(4)端口的4/5處的前、后兩面分別開有5個(gè)等距排列的邊長為5cm的正方形煙氣測量窗口(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于:所述的風(fēng)量調(diào)節(jié)面板(2)是一個(gè)組件，包括手柄(22)、活動調(diào)節(jié)板(23)、活動調(diào)節(jié)板中心孔(24)、扇形進(jìn)風(fēng)口(25)、固定調(diào)節(jié)板(26)、扇形出風(fēng)口(27)和固定調(diào)節(jié)板中心孔(28)，其中，活動調(diào)節(jié)板(23)與固定調(diào)節(jié)板(26)通過活動調(diào)節(jié)板中心孔(24)和固定調(diào)節(jié)板中心孔(28)安裝在同一軸上的方式組合在一起，且相互緊貼。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于:所述的風(fēng)速均勻分布面板(3)是在一塊隔板(21)上，開設(shè)有3行5列圓形通風(fēng)孔(20)，隔板(21)的截面形狀為正方形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于:所述的本生燈(9)是一個(gè)組件，它包括燈架(16)、燈筒(17)、空氣調(diào)節(jié)環(huán)(18)、氣體入口(19)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于:所述的風(fēng)機(jī)(I)以法蘭連接的方式裝在實(shí)驗(yàn)隧道(4)入口端管道上，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以按需選擇是否拆卸；所述的引風(fēng)機(jī)(7)以法蘭連接的方式裝在實(shí)驗(yàn)隧道(4)出口端管道上，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以按需選擇是否拆卸；使用風(fēng)機(jī)⑴時(shí)，將引風(fēng)機(jī)(7)拆卸下來；使用引風(fēng)機(jī)(7)時(shí)，將風(fēng)機(jī)(I)拆卸下來。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于:所述的固定調(diào)節(jié)板(26)以螺栓相連方式固定在實(shí)驗(yàn)隧道(4)入口端法蘭處，通過轉(zhuǎn)動活動調(diào)節(jié)板(23)上的手柄(22)，調(diào)節(jié)固定調(diào)節(jié)板(26)與活動調(diào)節(jié)板(23)間的相對位置，從而控制進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的相對開度，達(dá)到控制風(fēng)量大小的目的。8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于:所述的風(fēng)速均勻分布面板(3)焊接在實(shí)驗(yàn)隧道(4)入口端喇叭狀變徑管道的中間截面處，與風(fēng)量調(diào)節(jié)面板(2)共同完成對風(fēng)量的調(diào)節(jié)，并使風(fēng)以均勻方式流入實(shí)驗(yàn)隧道(4)直管段內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置，其特征在于:所述的實(shí)驗(yàn)裝置上設(shè)置有多種接口或測量窗口，供相應(yīng)儀表對各種實(shí)驗(yàn)研究條件下的空氣流量、風(fēng)速以及煙氣成分物理量進(jìn)行測量。10.利用權(quán)利要求1所述的裝置研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的方法，其特征在于:將橡膠管(11)連接到本生燈(9)的氣體入口(19)上，先把空氣調(diào)節(jié)環(huán)(18)轉(zhuǎn)為全閉狀態(tài)；微開氣體鋼瓶(14)的閥門(13)使可燃?xì)饬魅氡旧鸁?9)，同時(shí)轉(zhuǎn)動空氣調(diào)節(jié)環(huán)(I8)讓少量新鮮空氣進(jìn)入本生燈(9)，然后燃燒點(diǎn)燃本生燈(9)，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，調(diào)節(jié)閥門(13)和空氣調(diào)節(jié)環(huán)(18)使火焰高度達(dá)到設(shè)定高度；將燃燒著的本生燈(9)放在高度調(diào)節(jié)臺(10)上，并使火焰經(jīng)圓形火焰口(15)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)隧道(4)直管段內(nèi)，調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)臺(10)的高度，使本生燈(9)的火焰最底部與實(shí)驗(yàn)隧道(4)的底面在一個(gè)水平面上；開啟風(fēng)機(jī)(1)，轉(zhuǎn)動手柄(22)，使實(shí)驗(yàn)隧道(4)直管段內(nèi)的風(fēng)速達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)定值，或開啟引風(fēng)機(jī)(7)，轉(zhuǎn)動手柄(22)，使實(shí)驗(yàn)隧道(4)直管段內(nèi)的風(fēng)速達(dá)到設(shè)定值；啟動全部測量儀表，用數(shù)碼相機(jī)記錄火焰的外形、用溫度計(jì)和煙氣分析儀記錄實(shí)驗(yàn)隧道(4)內(nèi)煙氣的溫度、02、CO、C02、NO、NOj的濃度、用風(fēng)速儀記錄煙氣的流速、用流量計(jì)(12)記錄燃?xì)獾牧髁?；通過調(diào)節(jié)閥門(13)和空氣調(diào)節(jié)環(huán)(18)并與轉(zhuǎn)動手柄(22)配合，以實(shí)現(xiàn)不同燃燒功率、火焰高度、夕卜界風(fēng)速下的實(shí)驗(yàn)工況；測試結(jié)束時(shí)，先把空氣調(diào)節(jié)環(huán)(18)關(guān)上，再關(guān)掉氣體鋼瓶(14)的閥門(13)，拔出橡膠管(11)。
【專利摘要】本發(fā)明公開用于研究外界風(fēng)速對火焰?zhèn)鞑ゼ胺€(wěn)定性影響的裝置及方法。該裝置包括風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)面板、風(fēng)速均勻分布面板、實(shí)驗(yàn)隧道、風(fēng)速測量窗口、煙氣測量窗口、引風(fēng)機(jī)、支架、本生燈、高度調(diào)節(jié)臺、橡膠管、流量計(jì)、閥門、氣體鋼瓶,實(shí)驗(yàn)隧道一端送風(fēng)、一端引風(fēng)，可研究在均勻外界風(fēng)速下，固定火源火焰的傳播特性及其穩(wěn)定性。本發(fā)明裝置的制造成本低，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，控制靈活，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易于觀察并測量，所得數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，為研究相對運(yùn)動下的火焰結(jié)構(gòu)、燃燒特征，以及分析火焰的傳播特征和穩(wěn)定性提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【IPC分類】G01D21/00
【公開號】CN105067026
【申請?zhí)枴緾N201510553241
【發(fā)明人】龍新峰, 張雪琴, 樓波
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月31日