[发明专利]本生灯下气体燃料层流火焰传播速度的精确测量方法

摘要

本生灯下气体燃料层流火焰传播速度的精确测量方法，涉及一种层流火焰传播速度的精确测量方法。它提高了现有的本生灯法锥形法计算模型计算精度。它将采用二维粒子成像速度仪获得管口上方火焰区域的流场图像，对图像进行处理后得到垂直管口轴向截面内流场速度图；同时采用CCD成像仪对本生灯火焰进行图像采集，对图像进行亮度分析、边缘提取后进行曲线拟合，获得拟合后的火焰锋面；将流场速度图与锋面曲线进行位置匹配，采用插值法计算得出锋面曲线上线性度好的区段上各点的气流速度Un；再根据余弦定律计算各点的火焰传播速度，求取平均值，得到本生灯的局部层流火焰传播速度。本发明适用于气体燃料燃烧过程中本生灯层流火焰传播速度的精确测量。

主权项

本生灯下气体燃料层流火焰传播速度的精确测量方法，其特征是：它由以下步骤实现：步骤一、将示踪粒子引入混气罐内与气体燃料充分混合，形成混合气流；步骤二、将步骤一所述混合气流通入本生灯燃烧器，在燃烧器出口点燃，形成本生灯火焰；步骤三、采用二维粒子成像速度仪获得管口上方火焰区域的流场图像；步骤四、对步骤三获得的流场图像进行处理，获得垂直管口轴向截面内流场速度图；步骤五、采用CCD成像仪对本生灯火焰进行图像采集，获得本生灯火焰图像；步骤六、对步骤五获得的本生灯火焰图像进行亮度分析、边缘提取后进行曲线拟合，获得拟合后的曲线；步骤七、将步骤四获得的流场速度图与步骤六获得的拟合后的曲线进行位置匹配，并采用插值法计算出步骤六获得的曲线上线性度好的区段上各点气流速度Un；n表示曲线上线性度好的区段上点的序号；所述n为正整数；曲线上线性度好的区段为：对火焰锋面进行线性拟合后与拟合曲线相对标准方差在±1％以内的区段；步骤八、根据公式Sn＝Un·cosθn获得步骤七所述各点的火焰传播速度Sn，取与各点的火焰传播速度Sn的平均值在相对标准方差为±0.5％～±2％之内的点，然后再求取各点的火焰传播速度Sn的平均值，得到本生灯层流火焰传播速度S1；式中，θn为火焰锋面上第n个点的气流速度Un与该点火焰锋面法线的夹角。