[发明专利]一种甲烷水合物燃烧特性测试装置

权利要求书

1.一种甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：包括温控燃烧室、差重法实验系统、燃烧温度测量系统、火焰拍摄系统和数据采集系统；

所述温控燃烧室包括燃烧室和温控装置，所述温控装置设置在所述燃烧室内，所述燃烧室的后壁面上设置有一水合物支撑杆；所述燃烧室内的底板上铺有硅胶；

所述差重法实验系统包括测力传感器、器皿和滤网，所述测力传感器为两个，测力传感器一设置于所述水合物支撑杆上，测力传感器二设置于所述燃烧室的底板内，所述测力传感器一和所述测力传感器二与所述数据采集系统电连接；所述滤网由滤网支架通过螺钉固定于燃烧室的后壁面上，所述滤网下方设置有一用于收集液态水的器皿，所述器皿设置在所述测力传感器二上，所述器皿与所述测力传感器二之间设置有亚克力板；

所述燃烧温度测量系统包括热电偶、升降支架和推进支架，所述热电偶包括火焰热电偶和体表热电偶，所述升降支架设置于所述燃烧室一侧，所述火焰热电偶设置于所述升降支架上，所述火焰热电偶的检测端穿过所述燃烧室且位于所述甲烷水合物的燃烧火焰中；所述推进支架设置在所述燃烧室另一侧，所述体表热电偶设置于所述推进支架上，所述体表热电偶的检测端穿过所述燃烧室且位于甲烷水合物表面，所述火焰热电偶和体表热电偶与所述数据采集系统连接，所述推进支架能够带动所述体表热电偶随所述甲烷水合物燃烧半径的减小而平行移动；

所述火焰拍摄系统包括高速显微摄像机，所述高速显微摄像机设置于所述燃烧室外，且位于所述甲烷水合物正前方，所述高速显微摄像机与所述数据采集系统连接。

2.根据权利要求1所述的甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：所述燃烧室为长方体结构，所述燃烧室的前面设置为透明板，所述长方体的顶面和侧面均为不锈钢板，所述燃烧室的底板向左右两端凸出，所述升降支架和所述推进支架设置在所述底板上。

3.根据权利要求2所述的甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：所述透明板插接与所述燃烧室上，所述透明板为有机玻璃或者钢化玻璃，所述不锈钢板上均刷有黑色涂料。

4.根据权利要求1所述的甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：所述升降支架包括升降电机、纵向螺杆、纵向滑块和纵向导杆，所述纵向导杆和所述升降电机设置在所述底板上，所述升降电机连接所述纵向螺杆，所述纵向滑块通过螺纹连接于所述纵向螺杆上，所述纵向滑块套接于所述纵向导杆上，所述纵向滑块与所述火焰热电偶连接。

5.根据权利要求1所述的甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：所述推进支架包括推进电机、电机支架、横向螺杆、横向滑块和横向导杆，所述电机支架设置于所述底板上，所述推进电机和所述横向导杆设置在所述电机支架上，所述推进电机连接所述横向螺杆，所述横向滑块通过螺纹连接于所述横向螺杆上，所述横向滑块套接于所述横向导杆上，所述横向滑块与所述体表热电偶连接。

6.根据权利要求1所述的甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：所述温控装置的温度控制范围为-80℃至60℃，且控制精度为±0.2℃。

7.根据权利要求1所述的甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：所述火焰热电偶为B型热电偶，热电偶丝直径为0.127mm，响应时间为4ms，测量温度范围0℃～1700℃，长度为160mm，所述体表热电偶为T型热电偶，热电偶丝直径为0.127mm，响应时间为4ms，测量温度范围-200℃～350℃，长度为160mm。

8.根据权利要求1所述的甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：所述测力传感器一和所述测力传感器二均为量程200g、精度0.001g的测力传感器；所述高速显微摄像机的放大倍数为30-50倍，最大拍摄帧数为10000fps。

9.根据权利要求1所述的甲烷水合物燃烧特性测试装置，其特征在于：所述滤网呈漏斗状。