[发明专利]测量混合气体淬熄直径的装置

说明书

本发明涉及一种测量混合气体淬熄直径的装置，主要解决现有技术中配套装置要求较高、测量范围较窄、测量灵活性较差的问题。本发明通过采用一种测量混合气体淬熄直径的装置，所述装置包括刻蚀有微通道的芯片、带有两根电极的电火花发生器、气源；气源与刻蚀有微通道的芯片连接，刻蚀有微通道的芯片与电火花发生器相连，刻蚀有微通道的芯片上设有废气出口的技术方案较好地解决了上述问题，可用于测量混合气体淬熄直径中。

技术领域

本发明涉及一种测量混合气体淬熄直径的装置。

背景技术

对于可燃气体的燃烧传播过程来说，当传播通道的直径减小到某一数值时，火焰在管道中便不能够传播，这种现象叫做火焰淬熄，这个数值被称为淬熄距离或者临界直径。造成淬熄的原因有二：一是小尺度对应大的比表面积，燃烧产生的热量经管壁这一冷源迅速撤走，火焰不能保持一定的温度；二是反应中生成的活性自由基在接触壁面后会淬灭，无法继续进行链式反应。在燃烧学中，淬熄距离是非常重要的燃爆参数，这一参数对火焰的驻定、内燃机的点火、燃烧过程的优化、化工过程的安全性等都具有重要的影响。淬熄距离的测量是相关研究中的重要问题。大部分研究都是通过测量火焰照片中发光区边缘与壁面的距离来测定淬熄距离。目前在科研文献中已见报道的测试方法主要有：本生灯测试法(黄夏、黄勇，本生灯预混火焰淬熄距离实验分析，北京航空航天大学学报，2015,41,1513-1519)、密闭容器成像法(M.Bellenoue,et al.Direct measurement of laminar flamequenching distance in a closed vessel,Experimental Thermal and Fluid Science,2003,27,323-331)、环形阶梯式分流管法(Y.Jung,et al.Direct prediciton of laminarburning velocity and quenching distance of hydrogen-air flames using anannular stepwide diverging tube,Combustion and Flame,2016,164,397-399)等。上述方法均依赖于相机成像效果，对配套装置要求较高，且测量的尺度范围受到管壁材料的限制，很难加工至0.1mm以下，难以满足某些极端条件下的测试需求。CN102608287B提供一种可燃气体爆轰临界管径的测试系统和方法，能够测试爆轰的临界管径而非爆燃临界管径，其管径尺度范围和测量方法并不具备测试火焰传播淬灭距离的能力，测量原理与本专利本质不同。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中配套装置要求较高、测量范围较窄、测量灵活性较差的问题，提供一种新的测量混合气体淬熄直径的装置。该装置具有配套装置要求较低、测量范围较宽的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种测量混合气体淬熄直径的装置，所述装置包括刻蚀有微通道的芯片、带有两根电极的电火花发生器、气源；气源与刻蚀有微通道的芯片连接，刻蚀有微通道的芯片与电火花发生器相连，刻蚀有微通道的芯片上设有废气出口；刻蚀有微通道的芯片材质为高分子聚合物、不锈钢或陶瓷；微通道截面为椭圆形、圆形、长方形、圆角方形或三角形；微通道直径为待考察的临界直径。

上述技术方案中，优选地，在芯片出口处设有安全阀或爆破片，减少微通道内压力。

上述技术方案中，优选地，微通道直径均一，在上游设置点火区，两根电极通入点火区，每次测试时确保点火区有火焰产生，然后观察火焰是否传播到测试区，或将电火花发生器直接置于测试区，两根电极直接通入测试区，测试是否有火焰生成。

上述技术方案中，优选地，一块芯片上刻蚀一条或多条微通道，微通道间是隔离的或共享一个点火区。

上述技术方案中，优选地，通道直径在0.05mm～5cm之间。