[发明专利]外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置在审
申请号: | 201710714337.2 | 申请日: | 2017-08-18 |
公开(公告)号: | CN107356632A | 公开(公告)日: | 2017-11-17 |
发明(设计)人: | 胡守涛;孙谞;高建村;张继信;沈静;周尚勇 | 申请(专利权)人: | 北京石油化工学院 |
主分类号: | G01N25/54 | 分类号: | G01N25/54 |
代理公司: | 北京凯特来知识产权代理有限公司11260 | 代理人: | 郑立明,赵镇勇 |
地址: | 102600 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 外加 磁场 气体 爆炸 特征 影响 实验 装置 | ||
技术领域
本发明涉及一种气体燃烧爆炸科学研究和实验测试技术,尤其涉及一种外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置。
背景技术
随着国家经济的高速发展和能源结构的调整,易燃易爆化学品和可燃性气体得到了广泛应用,是工业发展必不可少的生产原料和燃料能源,且未来将进一步提升以液化石油气和天然气为主的工业生产、生活能源结构的地位。但是易燃易爆化学品和可燃性气体在开采、输送、储存、加工和使用过程中或者因为泄露导致气体爆炸事故时有发生,往往会因燃烧爆炸产生的火焰和冲击波极易造成邻近设备和构筑物的破坏,导致人员的伤亡和经济损失,严重影响着国民生产、能源开采、交通运输、石油化工等相关行业。因此对可燃性气体爆炸开展影响因素研究和危害防治研究非常必要。
现有的爆炸特征研究实验装置中,主要以瞬态爆炸压力测试为主,配合小面积的观察视窗,或者全透明可视化爆炸管道,无压力采集系统,这两种实验装置都不能实现预混气体爆炸全过程的爆炸火焰传播速度、火焰强度、瞬态爆炸压力及压力上升速率等爆炸特征的同步分析研究。
气体爆炸是一个十分复杂并极为快速的物理化学反应过程,爆炸过程中会产生许多中间产物和瞬间产物,如分子、自由基、离子、电子等,而在磁场中,化学反应体系以及反应物的未成对电子的自旋会受到磁场的影响,从而使反应体系的熵发生变化,进而影响化学反应进程。所以磁场对这些中间产物和瞬间产物反应过程会有影响,以致磁场对气体爆炸及其传播会有影响。
目前国内外学者对易燃危化品和瓦斯爆炸传播规律、动力特性及影响因素等研究较为深入,但是对于磁场影响瓦斯爆炸及其传播方面的研究成果较少,相关的实验装置也较少,这也反过来制约了磁场对预混气体爆炸特征影响的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明的外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置,包括可调外加电磁场、非金属透明材质预混气体爆炸管道系统、配气系统、瞬态爆炸压力系统、高速摄像系统、高能点火系统;
所述可调外加电磁场包括电动调压器和三组磁极,所述三组磁极以并联的方式接入所述电动调压器;
所述非金属透明材质预混气体爆炸管道系统包括非金属透明材质预混气体爆炸管道、瞬态压力传感器、气动阀、法兰,若干组所述瞬态压力传感器以上下对称的方式安装在所述非金属透明材质预混气体爆炸管道上,所述非金属透明材质预混气体爆炸管道一端的密闭法兰预留连接点火头的接口,所述非金属透明材质预混气体爆炸管道另一端兼容安装可拆装气动阀控制密闭法兰和紧固式密闭法兰,气动阀通过管线与气动阀控制器连接,所述非金属透明材质预混气体爆炸管道安装有防爆片;
所述配气系统包括气瓶、气体流量计、气体阀门;
所述高速摄像系统包括高速摄像机、采集软件和三脚架;
所述高能点火系统包括高能点火台和点火头,所述高能点火台通过电缆与所述点火头连接。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置,采用全透明可视化并兼容瞬态爆炸压力采集系统,能够实现爆炸火焰传播特征与瞬态爆炸压力特征的同步分析,得出阻隔防爆材料对预混气体爆炸的火焰传播速度、火焰强度、瞬态爆炸压力及压力上升速率等爆炸的影响规律,有助于阻隔防爆材料的进一步推广使用,具有非常重要的经济意义和实用价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置的结构示意图。
图中:
1-非金属透明材质预混气体爆炸管道 2-瞬态压力传感器 3-磁极 4-气动阀 5-可拆装气动阀控制密闭法兰 6-气动阀控制器 7-电动调压器 8-气瓶 9-转子流量计 10-三通阀 11-循环泵 12-空气压缩机 13-点火头 14-高能点火台 15-真空表 16-单向阀 17-延时继电器 18-瞬态压力采集主机 19-数据采集计算机 20-高速摄像机。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
本发明的外加磁场对预混气体爆炸特征影响的实验装置,其较佳的具体实施方式是:
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