有12个燃烧产物吸入孔，燃烧产物吸入孔直径与液氮吸入孔直径相同。
[0022]所述稀释混合腔包括:预混室13、收缩室14、一级混合室15、扩散室16和二级混合室17 ;预混区13包覆在射流区6外层，其左端与氮气射流管密封连接，预混区管壁上有燃烧产物入口 19 ;一级混合室15与收缩室14连接，混合室的长度是直径的2倍。
[0023]所述收缩室结束段与射流管的伸出端在同一立面，且收缩室的右端直径大小是此处氮气射流管端口直径的2倍；装置的管道内均涂覆聚四氟乙烯涂层，减少对燃烧产物的吸附作用。
[0024]氮气射流管与稀释混合腔通过螺纹21、22密封连接；所述液氮储存室通过螺纹23安装在氮气射流管上，并通过四氟垫与稀释混合腔密封。
[0025]工作过程如下:
[0026]向装置里充入氮气，排净装置里的氧气，使装置一直处于氮气的环境中；锥形渐缩区提高氮气流出速度，实现一级加速；氮气经过缓冲段之后的一段缓慢收缩段8和稳压段9，在不影响射流出口形成真空的情况下，实现氮气二级加速；
[0027]待充入氮气一段时间后，向液氮存储室注入液氮；液氮储存室里的液氮会通过液氮吸入孔10进入氮气射流管内与压缩氮气混合，液氮汽化会带走大量热量；
[0028]高温燃烧产物通过燃烧产物入口进入预混区；氮气射流管内的负压区把高温燃气引入氮气射流管内；
[0029]位于氮气射流管内的气体为充满高速、低压的惰性氮气，从高温燃气管道流入预混室的燃烧产物根据压差一部分通过燃烧产物吸入孔进入射流管内与高速氮气混合。
[0030]高温燃烧产物遇到活性较弱的低温氮气时，促使化学反应瞬间‘淬灭’，从而实现‘冻结’燃烧产物的目的，防止燃烧产物在高温中发生一系列的氧化还原反应，为分析燃烧产物的形成过程和燃烧反应机理提供行之有效的实验方法。
[0031]本发明并不限于上文讨论的实施方式，以上对【具体实施方式】的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案，基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的【具体实施方式】用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
【主权项】
1.用于快速淬熄燃烧产物的装置，其特征在于，包括:氮气射流管(I)和稀释混合腔(3)； 所述的氮气射流管沿氮气流动方向依次包括:压缩氮气入口(4)、锥形渐缩区(5)和射流区￠);所述射流区外层包覆着预混区(13)，预混室左端与氮气射流管密封连接，预混区管壁上有燃烧产物入口(19)。
2.根据权利要求1所述用于快速淬熄燃烧产物的装置，其特征在于，射流区对应于燃烧产物入口处有燃烧产物吸入孔(11)。
3.根据权利要求2所述用于快速淬熄燃烧产物的装置，其特征在于，还包括:包覆在渐缩区外的液氮存储室(2)，起到对压缩氮气的降温作用。
4.根据权利要求3所述用于快速淬熄燃烧产物的装置，其特征在于，还包括:连通射流区与液氮存储室的液氮吸入孔(10)，液氮储存室里的液氮会通过液氮吸入孔进入氮气射流管内，与压缩氮气混合，促使氮气温度更低。
5.根据权利要求4所述用于快速淬熄燃烧产物的装置，其特征在于，所述射流区包括:缓冲段(7)和一段收缩段(8)和氮气出口稳压段(9);所述液氮吸入孔位于缓冲段，燃烧产物吸入孔位于氮气出口稳压段。
6.根据权利要求1-5任何一项所述用于快速淬熄燃烧产物的装置，其特征在于，稀释混合腔包括:预混室、收缩室(14)、一级混合室(15)、扩散室(16)和二级混合室(17)。
7.根据权利要求6所述用于快速淬熄燃烧产物的装置，其特征在于，所述收缩室结束段与射流管的伸出端在同一立面，且收缩室的右端直径大小是此处氮气射流管端口直径的2倍；装置的管道内均涂覆聚四氟乙烯涂层，减少对燃烧产物的吸附作用。
8.根据权利要求6所述用于快速淬熄燃烧产物的装置，其特征在于，所述一级混合室与收缩室连接，混合室的长度是直径的2倍。
9.在权利要求1所述装置上实现的用于快速淬熄燃烧产物的方法，其特征在于，过程如下: 向装置里充入氮气，排净装置里的氧气，使装置一直处于氮气的环境中；锥形渐缩区提高氮气流出速度，实现一级加速； 待充入氮气一段时间后，高温燃烧产物通过燃烧产物入口进入稀释混合腔；此参数设置可以充分地利用负压区把高温燃气引入射流管内。 在混合腔的预混室内两种气体充分混合，高温燃烧产物遇到活性较弱的低温氮气时，促使化学反应瞬间‘淬灭’，从而实现‘冻结’燃烧产物的目的。
10.权利要求9所述用于快速淬熄燃烧产物的方法，其特征在于，过程如下: 向装置里充入氮气，排净装置里的氧气，使装置一直处于氮气的环境中；锥形渐缩区提高氮气流出速度，实现一级加速；氮气经过缓冲段之后的一段缓慢收缩段和稳压段，在不影响射流出口形成真空的情况下，实现氮气二级加速； 待充入氮气一段时间后，向液氮存储室注入液氮；液氮储存室里的液氮会通过液氮吸入孔进入氮气射流管内与压缩氮气混合，液氮汽化会带走大量热量； 高温燃烧产物通过燃烧产物入口进入预混区；氮气射流管内的负压区把高温燃气引入氮气射流管内； 位于氮气射流管内的气体为充满高速、低压的惰性氮气，从高温燃气管道流入预混室的燃烧产物根据压差一部分通过燃烧产物吸入孔进入射流管内与高速氮气混合。
【专利摘要】本发明涉及一种用于快速淬熄燃烧产物的装置与方法。本发明是为了实现对燃烧产物进行稀释和降温，快速终断燃烧产物之间的化学反应。用于快速淬熄燃烧产物的装置，包括：氮气射流管和稀释混合腔；所述的氮气射流管沿氮气流动方向依次包括：压缩氮气入口、锥形渐缩区和射流区；所述射流区外层包覆着预混区，预混室左端与氮气射流管密封连接，预混区管壁上有燃烧产物入口。本发明的有益效果在于：本发明在氮气射流管上设置锥形渐缩区，利用文丘里效应，高速氮气在出口处形成低压区，能够实现抽吸燃烧产物的目的。液氮的加入更快的减低燃烧产物的温度，提供稀释和降温相结合的方式，在低稀释比下也能实现瞬间淬熄燃烧产物的目的。
【IPC分类】G01N1-28, G01N1-38
【公开号】CN104729902
【申请号】CN201510141833
【发明人】姚春德, 银增辉, 耿培林, 胡江涛, 姚安仁
【申请人】天津大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月27日