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一种对流与辐射耦合的泡沫热稳定性测试及复燃装置

申请号: CN202311520109.3
申请人: 中国矿业大学(北京)
申请日期: 2023/11/15

摘要文本

本发明公开了一种对流与辐射耦合的泡沫热稳定性测试及复燃装置,包括:矩形承装模块、辐射模块、对流模块、液体供给模块、泡沫喷射模块、参数测量模块和智能控制模块。矩形承装模块用于承装油品、泡沫等;辐射模块可产生热辐射;对流模块通过火羽流模拟热对流;液体供给模块用于供水供油;泡沫喷射模块用于产生泡沫;参数测量模块可实时监测承装容器内部温度与热流参数,并记录泡沫层破坏与燃烧复燃及扩散过程;智能控制模块对其他模块进行控制,实现对流、辐射或对流‑辐射耦合作用下泡沫热稳定性测试。本发明装置,可演示泡沫层破坏及火焰复燃与扩散过程,为泡沫在强对流与辐射共同影响下的稳定性研究提供指导。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种对流与辐射耦合的泡沫热稳定性测试及复燃装置
专利类型 发明申请
申请号 CN202311520109.3
申请日 2023/11/15
公告号 CN117571768A
公开日 2024/2/20
IPC主分类号 G01N25/00
权利人 中国矿业大学(北京)
发明人 赵金龙; 李浩源; 李信江
地址 北京市海淀区学院路丁11号

专利主权项内容

1.一种对流与辐射耦合的泡沫热稳定性测试及复燃装置,其特征在于:所述的装置由矩形承装模块、辐射模块、对流模块、液体供给模块、泡沫喷射模块、参数测量模块和智能控制模块组成;所述的矩形承装模块上部敞口,包括承装容器、排液阀和铁网,所述的承装容器用于承装水、油和泡沫;所述的排液阀位于所述的承装容器底部,用于排出废液;所述的铁网位于所述承装容器左侧一端,主要用于防止泡沫进入所述的对流模块;所述的对流模块位于所述矩形承装模块的一端,主要用于产生高温火焰,通过热对流,破坏所述矩形承装模块内部的泡沫,即可模拟在对流影响下泡沫的破坏情况;所述的对流模块包括可燃气体钢瓶、减压阀、质量流量控制器、输气管道和整流装置;所述的可燃气体钢瓶用于提供可燃气体;所述的减压阀设置在所述的可燃气体钢瓶上,用于控制可燃气体的输出速率;所述的输气管道一端与所述可燃气体钢瓶相连,一端与所述整流装置相连,用以输送可燃气体;所述的质量流量控制器设置在所述输气管道上;所述的整流装置与所述输气管道连接,内部由细小颗粒填充,实现输出的可燃气体的流速均匀、稳定;点火后,所述的整流装置上方会产生稳定的火焰,即产生稳定的热对流;所述的辐射模块位于所述矩形承装模块的上方,可对所述矩形承装模块上部施加不同大小的热辐射,用于测试在热辐射影响下,泡沫的热稳定性;所述的辐射模块包括辐射板、石英玻璃板、固定装置和运动装置;所述的石英玻璃板位于所述辐射板下侧,用于防止所述的矩形承装模块内部燃烧产生的火焰对所述辐射板造成破坏;所述的固定装置将所述辐射板和所述石英玻璃板固定在所述运动装置上,实现所述辐射板与所述矩形承装模块上表面平行运动;所述的运动装置包括驱动装置、支架和导轨;所述的驱动装置为所述辐射模块的运动提供动力;所述的支架用于连接固定所述的辐射板和石英玻璃板,通过所述的导轨实现辐射板沿所述矩形承装模块长边移动,进而实现改变辐射位置,同时,通过所述的驱动装置也可实现所述辐射板的上下移动,即调整所述的辐射板与所述承装容器的距离,实现调整所述矩形承装模块内部泡沫层表面的辐射大小;所述的液体供给模块用于向所述承装容器内供水和供油,包括液体容器、供液管道、阀门和泵;所述的供液管道一端与所述盛水容器和所述盛油容器相连,一端与所述承装容器相连;所述的阀门位于所述供液管道上;所述的泵由所述智能控制模块控制,从而控制供液速率;在阀门打开后,通过调整所述的泵功率可调节供液速率,当液位达到指定高度时,即关闭所述的泵,停止供液;所述的泡沫喷射模块用于将泡沫喷入所述的承装容器,包括泡沫发生装置、软管、泡沫喷射装置和泡沫挡板,所述的泡沫发生装置用于产生并储存泡沫;所述的软管一端与所述泡沫发生装置连接,一端与所述泡沫喷射装置连接,用于输送泡沫;所述的泡沫喷射装置位于所述泡沫挡板右侧,用于喷射泡沫;所述的泡沫挡板可以阻挡所述泡沫喷射装置喷出的泡沫,并使泡沫流入所述承装容器中,进而形成稳定的泡沫层;所述的参数测量模块包括液位计、热电偶、辐射监测装置和摄像机,用于测量和监测并记录所述的承装容器内的液层厚度、温度、热流、泡沫层形态和火焰形态及高度变化;所述的智能控制模块根据所述的参数测量模块实现对液体供给模块、泡沫喷射模块、热流模块、辐射模块等,实现模拟泡沫层分别在辐射、对流和辐射-对流耦合作用下破坏过程,进而确定泡沫的稳定性,同时,也可实现液体复燃过程的动态展示。。 (来自 马克数据网)