[发明专利]气体爆炸热力耦合破坏效应实验装置

权利要求书

1.一种气体爆炸热力耦合破坏效应实验装置，其特征在于：包括爆炸发生器和外场破坏效应检测机构，所述爆炸发生器包括爆炸发生器外壳（1）、防爆风扇（10）、配气组件、固定组件、泄爆构件、浓度分析仪（13）、点火装置（16）、高速摄影（20）、真空泵、气瓶（21）、2-5个压力传感器（14）和2-5个温度传感组件（15），所述爆炸发生器外壳（1）为方形，其内部为爆炸发生腔，爆炸发生器外壳（1）一个侧面上设有火焰形态观察窗口（11），高速摄影（20）位于爆炸发生器外壳（1）外部，正对火焰形态观察窗口（11）进行拍摄记录，与设有火焰形态观察窗口（11）相邻的侧面上设有泄爆口，泄爆构件固定在爆炸发生器外壳（1）外壁并封住泄爆口，防爆风扇（10）、配气组件、压力传感器（14）、温度传感组件（15）均设置在爆炸发生器外壳（1）内，爆炸发生器外壳（1）底面中心设有一个抽气孔（9），爆炸发生器外壳（1）底面环绕抽气孔（9）至少对称分布4个进气孔（7），位于爆炸发生器外壳（1）外部的真空泵与抽气孔（9）连接，位于爆炸发生器外壳（1）外部的气瓶（21）通过进气管与进气孔（7）连接，爆炸发生器外壳（1）顶面设有2-5个压力传感器安装孔，每个压力传感器安装孔内安装有一个压力传感器（14），爆炸发生器外壳（1）与设有火焰形态观察窗口（11）的侧面相对的侧面上设有一个点火器安装孔和2-5个温度传感组件安装孔，每个温度传感组件安装孔内固定一个温度传感组件（15），固定组件设置在爆炸发生器外壳（1）外部，将爆炸发生器外壳（1）固定在地面上，点火装置（16）固定在点火器安装孔内，爆炸发生器外壳（1）顶面设有气体采集孔（12），浓度分析仪（13）通过抽气软管与气体采集孔（12）连接。

2.根据权利要求1所述的气体爆炸热力耦合破坏效应实验装置，其特征在于：所述温度传感组件（15）包括温度传感器和绝热套筒，温度传感器设置在绝热套筒内，温度传感器的探测头伸出绝热套筒，温度传感器与外接的数据采集器相连，所述压力传感器（14）外壁设有隔热层。

3.根据权利要求1所述的气体爆炸热力耦合破坏效应实验装置，其特征在于：所述爆炸发生外壳（1）采用钢结构，火焰形态观察窗口（11）上固定有高耐性有机玻璃。

4.根据权利要求1所述的气体爆炸热力耦合破坏效应实验系统，其特征在于：所述配气组件包括至少4根竖直细长进气管（8），竖直细长进气管（8）上密布细小气孔，竖直细长进气管（8）与进气孔（7）连接。

5.根据权利要求1所述的气体爆炸热力耦合破坏效应实验系统，其特征在于：所述泄爆构件包括压框（17）和泄爆板（19），泄爆板的尺寸大于泄爆口的尺寸，挡住泄爆口并通过压框（17）与爆炸发生器外壳（1）外壁固定，泄爆板（19）表面画有网格并涂成不同颜色。

6.根据权利要求1所述的气体爆炸热力耦合破坏效应实验系统，其特征在于：所述泄爆构件包括压框（17）和泄爆膜，泄爆膜的尺寸大于泄爆口的尺寸，挡住泄爆口并通过压框（17）与爆炸发生器外壳（1）外壁固定。

7.根据权利要求1所述的气体爆炸热力耦合破坏效应实验系统，其特征在于：所述固定组件包括四个金属底座（6）和4n组拉索机构，n≥1，四个金属底座（6）对称分布在爆炸发生器外壳（1）底部外壁，并与地面锚固，爆炸发生器外壳（1）的每一个侧面固连一组拉索机构。

8.根据权利要求7所述的气体爆炸热力耦合破坏效应实验系统，其特征在于：所述拉索机构包括固定接头（4）、柔性钢索（2）、调节环扣（3）和铆钉（5），固定接头（4）固连在爆炸发生器外壳（1）的侧面外壁，柔性钢索（2）一端与固定接头（4）固连，另一端通过铆钉（5）与地面固连。

9.根据权利要求1所述的气体爆炸热力耦合破坏效应实验系统，其特征在于：所述外场破坏损伤检测机构包括铺垫有均匀细沙的弧形区域（29）、安装在可调节支座（24）上的压力传感器（25）、安装在金属支架（26）上的混凝土板（27）、红外高速摄影仪（23）、红外温度测量仪（22）和位移计（28），红外高速摄影仪（23）和红外温度测量仪（22）设置在在弧形区域（29）边缘，所述弧形区域（29）位于泄爆口外侧，位移计（28）固定在混凝土板（27）的背爆面上，红外高速摄影仪（23）拍摄泄放到外场的火焰状态，同时红外温度测量仪（22）记录外场的热辐射情况。