[发明专利]一种燃料颗粒热态碰撞恢复系数测量装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种燃料颗粒热态碰撞恢复系数测量装置及测量方法，燃烧系统和碰撞系统被置于一个密封腔内，密封腔与气源相连，可通过流量阀调节燃烧气氛；燃烧反应装置为具有温度控制功能的管式电加热炉，实现燃料颗粒的加温；燃料颗粒温度的追踪使用红外热成像仪，实现非接触测量颗粒碰撞时的温度；使用高速摄像机对燃料颗粒碰撞前后的运动图像进行捕捉，利用图像分析，获得颗粒碰撞前后的速度，计算获得碰撞恢复系数。本装置在高温热态条件下测得的颗粒碰撞恢复系数，对热态流化床的数理建模具有重要的实际价值；同时区别于冷态实验，热态工况更加接近流化床中燃料燃烧真实环境，因此得到的实验数据可以用来分析判别燃料燃烧中的聚团、结块趋势。

主权项

一种固体燃料颗粒热态碰撞恢复系数测量装置，其特征在于：包括中空的密封腔(1)，所述密封腔(1)上设置有进气口和出气口，所述进气口通过管道连接至气源(10)，所述出气口上设置有阀门用以控制与外界联通与否；在密封腔(1)内部的上方位置固定有管式电加热炉(2)，且管式电加热炉(2)的轴向竖直放置，所述管式电加热炉(2)连接至电炉温度控制单元(7)；位于管式电加热炉(2)的上方的密封腔(1)上开设有颗粒出入口、密封塞(4)和颗粒支撑架(3)，所述密封塞(4)与颗粒出入口匹配，所述颗粒支撑架(3)穿过密封塞(4)后一端位于密封腔(1)内部的管式电加热炉(2)的空腔中、另一端位于密封腔(1)外部，且位于密封腔(1)内部的一端设置有颗粒托盘；在密封腔(1)内部的下方位置设置有撞击平台(5)，且撞击平台(5)正对管式电加热炉(2)的空腔；在密封腔(1)的侧壁对准撞击平台(5)上表面的位置上开设有红外热成像孔和高速摄像孔，所述红外热成像孔上密封有透红外线玻璃(12)，密封腔(1)外部正对透红外线玻璃(12)设置有红外热成像仪(8)，所述高速摄像孔上密封有透明玻璃(13)，密封腔(1)外部正对透明玻璃(13)设置有高速摄像机(9)，所述红外热成像仪和高速摄像机均连接至计算机(6)。