[发明专利]基于火焰自发光特性的火焰轴向传播速度测量方法

摘要

基于火焰自发光特性的火焰轴向传播速度测量方法，涉及一种爆震室内火焰从缓燃发展到爆震状态的传播速度测量方法。它解决了现有的以压力传感器或离子探针测量火焰传播速度的低时间分辨率，难以得出爆震波瞬时传播速度的问题。它的实现方法是：将在开有光学窗口的爆震室内填充预混可燃气体，点燃产生火焰并向爆震室下游传播；使用高速摄像机以200kHz以上的拍摄帧速对火焰进行成像；利用MATLAB软件对拍摄得到的每张图像进行裁剪、标定、二值化后确定爆震室轴向中心线处火焰锋面对应的实际轴向位置；根据每张图像的火焰锋面实际位置及拍摄时刻计算得到爆震波的传播速度。本发明适用于爆震室内火焰传播研究过程中的速度精细测量。

主权项

1.基于火焰自发光特性的火焰轴向传播速度测量方法，其特征是：它由以下步骤实现：步骤一、将爆震室的进气口、排气口打开；步骤二、将可燃混气从步骤一所述进气口填充进爆震室，计时7分钟，将爆震室内的空气尽量排出；步骤三、停止充气的同时，分别利用点火头及胶带将步骤一所述的进气口及排气口进行密封，点燃产生火焰；步骤四、使用高速摄像机对爆震室内的火焰传播过程进行成像，获得N张图像；步骤五、对步骤四获得的N张图像裁剪为同一尺寸并进行标定，获得图像每个像素点对应的实际平面坐标；步骤六、将步骤五获得的N张图像进行二值化处理，确定火焰锋面在爆震室轴向中心线的实际轴向位置；步骤七、分别记录步骤四所得的N张图像对应的拍摄时刻；步骤八、根据公式v＝△s/△t获得每个拍摄时刻对应的火焰传播速度，式中，v表示火焰传播速度，△s表示相邻两张图像的火焰锋面在爆震室轴向中心线的轴向位置差，△t表示相邻两张图像的拍摄时刻差。