[发明专利]加速火焰与多壁面边界相互作用的可视化系统

权利要求书

1.一种加速火焰与多壁面边界相互作用的可视化系统，其特征在于，包括：

燃烧室腔体，所述燃烧室腔体被第一横向挡板和第二横向挡板分为干壁面均质燃烧区域、火焰加速区域和湿壁/非均质混合区域，且平行于所述燃烧室腔体的三个区域的腔面具有透明窗口设计；

高速纹影组件，包括光源、纹影光路和高速相机，所述光源发出的光经纹影光路传达至所述高速相机实现纹影拍摄，且所述纹影光路穿过所述燃烧室腔体的透明窗口；

外控设备，控制所述高速相机的启动并接收及显示其纹影拍摄结果；

预混燃料供给组件，包括空气供给装置、燃料供给装置和与其连接的预混合腔；

进气组件，连通所述预混合腔和所述燃烧室腔体的逐渐缩口区域；

排气组件，设置于所述燃烧室腔体的干壁面均质燃烧区域或湿壁/非均质混合区域的壁面；

和/或，电控喷射器，连通所述燃料供给装置和所述燃烧室腔体的湿壁/非均质混合区域，并受所述外控设备的控制；以及

点火组件，设置与所述燃烧室腔体的逐渐缩口区域相连通，并受所述外控设备的控制；

其中，所述第一横向挡板的下壁面和所述第二横向挡板的上壁面均连接一加速扰动板，两个加速扰动板之间形成火焰加速区域；所述第一横向挡板和/或所述第二横向挡板的同一端通过一斜挡板固定于所述燃烧室腔体的内壁，且所述斜挡板围成一个从内壁至火焰加速区域的逐渐缩口区域；所述加速扰动板上设置有扰动障碍物；所述湿壁/非均质混合区域内设置有一涂抹不同性质的液态油膜的可拆卸油膜板，所述液态油膜为可燃油膜或非可燃油膜；加速扰动板的长度以及障碍物的数量及间距均可随意调节，火焰加速条件可控，实现对比火焰在匀速条件、加速条件及爆轰条件下的火焰焠熄现象；混合气被点燃以后，预混层流火焰在火焰加速区域经过多级扰动加速甚至发生爆轰现象，产生的加速反应火焰及高速压力波在燃烧室右端冲出加速区域分别进入上下两个燃烧区域，并与相应不同的壁面边界条件相互作用，包括垂直撞壁、反弹叠加及侧壁淬熄。

2.根据权利要求1所述的加速火焰与多壁面边界相互作用的可视化系统，其特征在于，还包括：

两个缸压传感器，分别设置于所述燃烧室腔体的干壁面均质燃烧区域和湿壁/非均质混合区域的反应区域的外壁面，将压力变化信号各自经过一电荷放大器传送至所述外控设备，并受所述外控设备的控制。

3.根据权利要求2所述的加速火焰与多壁面边界相互作用的可视化系统，其特征在于，还包括：

两个壁面温度传感器，分别设置于所述燃烧室腔体的干壁面均质燃烧区域和湿壁/非均质混合区域的反应区域的外壁面，将温度变化信号各自经过一信号放大器传送至所述外控设备，并受所述外控设备的控制。

4.根据权利要求3所述的加速火焰与多壁面边界相互作用的可视化系统，其特征在于，所述燃烧室腔体还包括：

第一压力变送器和热电偶，用于测试燃烧室腔体内的初始压力和温度；

电加热板，设置于所述燃烧室腔体的外表面，用于控制燃烧室腔体内部的温度。

5.根据权利要求4所述的加速火焰与多壁面边界相互作用的可视化系统，其特征在于，所述预混合腔还连接一第二压力变送器。