[发明专利]城市地下管廊舱内燃气泄漏形成非均匀梯度浓度气云爆炸模拟实验及其抑制装置

权利要求书

1.一种城市地下管廊舱内燃气泄漏形成非均匀梯度浓度下气云爆炸模拟实验及其 抑制装置，其特征在于：包括燃气供气输送系统、点火系统、燃气泄漏控制系统、火焰信号探测与抑爆系统、压力采集系统、温度采集系统、图像数据采集系统；

所述燃气供气输送系统由燃气储气罐(16)、气体流量计(15)、压力表和燃气管道(2)组成，通过燃气储气罐(16)供气压力和气体流量计(15)调控燃气在管道输送过程中的泄漏速率；

燃气管道(2)贯穿于燃气仓(1)并置于燃气管道基座(22)上，燃气管道(2)从燃气仓(1)左边穿出，其一端通过气体流量计(15)、阀门(13)与燃气储气罐(16)连接，燃气储气罐(16)上设置有压力表和进气阀门；

所述点火系统由可调高压点火器(19)、距泄漏源不同距离的多个点火电极组成，并与同步控制器(18)连接，实现点火工况的控制；

所述燃气泄漏控制系统由单向阀和电磁阀组成，并与同步控制器(18)连接，实现泄漏工况的控制；

在燃气管道上(2)设置点火电极，与可调高压点火器(19)连接，可调高压点火器(19)与同步控制器(18)连接，实现点火工况的控制；电磁阀作为泄漏口设置在燃气管道(2)连接的外接管路上，并与其上的点火电极组合进行燃气泄漏燃爆实验；燃气管道上(2)设置不同的泄漏源可进行泄漏气云爆炸火焰诱发邻近气云爆炸连锁反应实验；

所述图像数据采集系统包括高速摄像机(9)和高速红外热成像仪(10)，高速摄像机(9)和高速红外热成像仪(10)分别与高频数据采集仪(20)连接；电磁阀、可调高压点火器(19)、高频数据采集仪(20)分别与同步控制器(18)连接；最后同步控制器(18)连接到显示控制器(17)；

所述火焰信号探测与抑爆系统，包括火焰信号探测器(8)、喷淋装置(7)、电磁阀、蓄水罐(14)、单向阀；其中电磁阀一端与蓄水罐(14)连接，另一端与同步控制器(18)连接并受同步控制器(18)控制，电磁阀通过单向阀与喷淋装置(7)连接；蓄水罐(14)上设置有压力表，和进水阀门；火焰信号探测器(8)和喷淋装置(7)设置在燃气仓(1)顶部，实现火焰信号探测和喷淋灭火；

所述压力采集系统是通过沿着管廊中心轴向和侧壁安装四组压力传感器(5)，用于测量燃气泄漏形成非均匀气云爆炸火焰产生的爆炸强度和危险特性，以及冲击波对墙壁的作用强度；四组压力传感器(5)分别与同步控制器(18)连接；

所述温度采集系统是通过温度传感器(6)对爆炸火焰温度进行数据采集，安装位置与四组压力传感器(5)布置相同，同时也通过高速红外热成像仪(10)对泄漏燃气爆炸火焰温度进行图像数据采集；

显示控制器(17)与同步控制器(18)连接，显示控制器(17)通过同步控制器(18)控制可调高压点火器(19)、高频数据采集仪(20)部件的工作。

2.根据权利要求1所述的一种城市地下管廊舱内燃气泄漏形成非均匀梯度浓度气云爆炸模拟实验及其抑制装置，其特征在于：通过沿着管廊长度方向顶部、中部和侧壁均匀安装组分浓度分析仪监测不同泄漏参数下管廊舱内燃气扩散浓度分布特性。

3.根据权利要求1所述的一种城市地下管廊舱内燃气泄漏形成非均匀梯度浓度气云爆炸模拟实验及其抑制装置，其特征在于：燃气仓(1)外还包括真空泵(23)和空气压缩机(21)，实现燃气舱内燃烧产物的置换；燃气仓(1)顶部还包括泄压通风口(12)，可与外部环境连通并保证燃气舱超压泄放的安全。

4.根据权利要求1所述的一种城市地下廊舱内燃气泄漏形成非均匀梯度浓度气云爆炸模拟实验及其抑制装置，其特征在于：喷淋装置(7)为高压精细喷嘴。