一种基于耗氧原理的气体燃烧效率测试装置与测试方法与流程

技术特征：

1.一种基于耗氧原理的气体燃烧效率测试装置，其特征在于，包括：流速控制器、金属燃烧器、气体收集装置、烟道、氧气分析仪、风机和孔板；其中：可燃气体通过流速控制器进入金属燃烧器，并在金属燃烧器内燃烧，气体收集装置收集金属燃烧器中可燃气体燃烧所产生的烟气并排入与其连通的烟道中，烟道内设有氧气分析仪、风机和孔板。

2.根据权利要求1所述的一种基于耗氧原理的气体燃烧效率测试装置，其特征在于：

所述流速控制器用于控制进入所述金属燃烧器中的可燃气体的流量；

所述金属燃烧器用于维持可燃气体在其内燃烧；

所述气体收集装置用于收集金属燃烧器中可燃气体燃烧所产生的烟气并排入烟道；

所述氧气分析仪用于采集烟道内烟气并对其进行分析，获得气体燃烧的热释放速率；

所述风机用于排放烟道内烟气；

所述孔板用于测量烟道内烟气流量。

3.一种基于耗氧原理的气体燃烧效率测试方法，其特征在于，步骤如下：可燃气体经流速控制器送入金属燃烧器中点燃，气体收集装置收集金属燃烧器中可燃气体燃烧所产生的烟气并排入烟道，由烟道内设置的氧气分析仪对烟道内烟气进行采集分析，结合烟道内设置的孔板的两侧的压差，得出可燃气体的热释放速率，热释放速率对时间进行积分求得可燃气体实际放出的热量，结合可燃气体流速及可燃气体标准燃烧热求得可燃气体完全燃烧放出的热量，可燃气体实际放出的热量与可燃气体完全燃烧放出的热量两者相比得到可燃气体燃烧效率。

4.根据权利要求3所述基于耗氧原理的气体燃烧效率测试方法，其特征在于，可燃气体热释放速率由以下公式确定：

$\stackrel{\·}{Q}=13100\×1.10\×C\sqrt{\frac{\mathrm{\Δ}P}{T_e}}\left(\frac{X_{O_2}^0-X_{O_2}}{1.105-1.5X_{O_2}}\right)$

式中，是可燃气体热释放速率，kW；C是标定常数，m^1/2g^1/2K^1/2；ΔP是孔板两侧的压差，Pa；T_e是气体的绝对温度，K；是氧气分析仪初始读数，是Δt时氧气分析仪修正后读数。

5.根据权利要求3或4所述基于耗氧原理的气体燃烧效率测试方法，其特征在于，可燃气体实际放出的热量由以下公式确定：

$Q=\∫\stackrel{\·}{Q}dt$

式中，Q是可燃气体实际放出的热量,kJ；是可燃气体热释放速率,kW。

6.根据权利要求3所述基于耗氧原理的气体燃烧效率测试方法，其特征在于，可燃气体完全燃烧放出的热量由以下公式确定：

Q_g＝μ_gΔtΔH_c

式中，Q_g是可燃气体完全燃烧放出的热量,kJ；μ_g是可燃气体流速,kg/s；ΔH_c是可燃气体标准燃烧热,kJ/kg；Δt是可燃气体燃烧时间，s。

7.根据权利要求4所述基于耗氧原理的气体燃烧效率测试方法，其特征在于，可燃气体燃烧效率由以下公式确定：

$\left\{\begin{array}{c}Q=\∫\stackrel{\·}{Q}dt\\ Q_g={\mathrm{\μ}}_g\mathrm{\Δ}t\mathrm{\Δ}{H}_c\\ \mathrm{\χ}=\frac{Q}{Q_g}\×100\%\end{array}\right.$

式中，是可燃气体热释放速率,kW；Q是可燃气体实际放出的热量,kJ；Q_g是可燃气体完全燃烧放出的热量,kJ；μ_g是可燃气体流速,kg/s；ΔH_c是可燃气体标准燃烧热,kJ/kg；Δt是可燃气体燃烧时间，s；χ是可燃气体燃烧效率。