一种量化预混气爆轰不稳定度的管道系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及爆轰不稳定度与爆轰结构的研究的一种量化预混气爆轰不稳定 度的管道系统。
【背景技术】
[0002] 文献l(Lee, J.H.S. Dynamics of exothermicity. 1995: 321 - 335. Gordon and化each.)指出，稳定与不稳定爆震焰爆机制不同。横波轨迹形成的胞格结构的量化研 究在爆震传播中非常重要。实验中获得的烟膜上记录的轨迹不是直线前进，为了解释并描 述运个现象的原因需要研究不同气体的不稳定程度。一直W来，烟膜轨迹来描述的"规则轨 迹"和"不规则轨迹"的分类是定性和主观的。对于烟膜上记录的高度不规则横波轨迹很难 明确其结构性质。因此，定量分析预混气的爆轰不稳定性对完善爆轰机理有重要意义。在此 W烟膜轨迹的不规则度来描述预混气爆轰不稳定度。
[0003] 如果直接扫描烟膜来获得轨迹是十分困难的。因为非均匀烟灰沉积物导致的"灰 度不均匀"、"误差"，调整"灰度"是必需的。文献2(J.J. Lee, Frost D，Lee JHS， Knystautas R (1993) Digital signal processing analysis of soot-foils. Progress in Astronautics and Aeronautics, AIAA Press, Washington, 153: 182- 202.)和文南犬3(J.J. Lee , D. Garinis, Two-dimensional autocorrelation function analysis of smoked foil patterns,化ock Waves, 1995, 5: 169-174.)指出进行烟膜 轨迹的手绘记录扫描，得到可W进行数字处理的轨迹图片的方法。在过去几十年里，尽管对 爆震的稳定性理论开展了研究，但目前仍然没有系统的定量方法。 【实用新型内容】
[0004] 为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，使用方便，可获得多 种预混气在不同初始压力条件下的烟膜，可定量描述不同预混气的爆轰不稳定程度的的量 化预混气爆轰不稳定度的管道系统。
[000引本实用新型的技术方案是:一种量化预混气爆轰不稳定度的管道系统，该系统包 括引爆管、第一管路、第二管路、烟膜和测量装置；
[0006] 所述引爆管的一端通过第一法兰与所述第一管路的一端密封连接，所述第一管路 的另一端通过第二法兰与所述第二管路的一端密封连接，所述引爆管的另一端与所述第二 管路的另一端分别通过带有橡胶密封圈的法兰封头密封，所述测量装置设置在所述第一管 路和第二管路上，所述烟膜设置在第二管路的内部位于带有橡胶密封圈的法兰封头的一 侧。
[0007] 进一步，所述测量装置包括光纤和光纤固定圈，所述光纤通过光纤固定圈分别固 定在所述第一管路和第二管路的外侧壁上。
[000引进一步，所述引爆管为金属管，所述引爆管长度为0.8-1. 2m，内径为50.8mm- 63.5mm。
[0009] 进一步，所述第一管路和第二管路均为高强度PC管，内径为50.8mm-63.5mm。
[0010] 进一步，所述烟膜的厚度为0.04 mmW上。
[0011] 本实用新型的优点及积极效果：由于采用上述技术方案，本实用新型，结构简单， 使用方便，可靠灵活的快速获得多种预混气的不同初始压力下的烟膜结果，能广泛应用于 预混气的烟膜轨迹分析，利于进行量化对比。
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型的量化预混气爆轰不稳定度的管道系统的结构示意图。
[0013] 图中；
[0014] 1、引爆管;2、第一法兰，3、第一管路，4、第二法兰，5、第二管路;6、烟膜，7、封头法 兰，8、光纤固定圈，9、光纤。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
[0016] 如图1所示为本实用新型一种量化预混气爆轰不稳定度的管道系统的结构示意 图，该系统包括引爆管、第一管路、第二管路、烟膜和测量装置；
[0017] 所述测量装置包括光纤和光纤固定圈；
[0018] 其中，所述引爆管的一端通过第一法兰与所述第一管路的一端密封连接，所述第 一管路的另一端通过第二法兰与所述第二管路的一端密封连接，所述引爆管的另一端与所 述第二管路的另一端分别通过带有橡胶密封圈的法兰封头密封，所述测量装置设置在所述 第一管路和第二管路上，所述烟膜设置在第二管路的内部位于带有橡胶密封圈的法兰封头 的一侧，所述光纤通过光纤固定圈分别固定在所述第一管路和第二管路的外侧壁上。所述 引爆管为金属管，所述引爆管长度为0.8-1.2m,内径为50.8mm-63.5mm。所述第一管路和第 二管路均为高强度PC管，内径为50.8mm-63.5mm。所述烟膜的厚度为0.04 mmW上。
[0019] 本实用新型的工作原理是:首先将管道系统组装完成，检测密封性，向管道系统内 通入测试气体，利用等容条件计算爆破管内测试气体的气分压，获得精准的实验初始压力 值，然后引爆测试气体，起爆后，将引爆管内抽真空然后缓慢放入大气，W保证不要在烟膜 上形成冲刷痕迹，打开封头法兰，取出带有轨迹图的烟膜后均匀喷透明的保护漆，对所述烟 膜进行扫描，得到扫描图像；
[0020] 对经得到扫描图像采用自相关函数ACF进行定量不稳定分析，根据自相关函数结 果的频谱图形式，图中的第一个最高峰值所占比例Oistmax，即对应的纵坐标数值，及高出其 它峰值所占比例的倍数Φ ls\ax/ Φ Sedmax即给出预混气爆轰不稳定度。
[0021] 自相关函数分析图像如下：W烟膜的真实高度即为轨迹图上作出一条垂直线，确 定垂直线的像素离散点的数量n，当一条垂直线碰到轨迹线时即记录下运个线上突变的像 素的位置，值记为'1'，其它的像素点值记为'0'，每一个像素都被离散数值化，就将轨迹图 转化得到一个离散函数，W序列函数X (η)记录离散函数，含有1和0的离散信号，η是离散点 的数量，X是离散点的值，由' Γ和' 0 '构成；
[0022] 根据W下公式计算自相关函数Φ xx(m)，公式如下：
[0023] 0似=c巧如]=吉Σ左如兴祥+拆化9空N这f -王(式1)
[0024] 式中，島y;[|4是球对和y綺的互相关函数，Μ为个单元个数;y(n)是x(n)的零填 充序列平移函数，η是所有垂直线得到离散点的数量，m为平移值，X是离散点的值；
[0025] 计算结束后可直观给出自相关函数结果的频谱图形式，图中的第一个最高峰值所 占比例〇lstmax，即对应的纵坐标数值，及高出其它峰值所占比例的倍数φ?3\3χ/Φ26<ν3χ即给 出预混气爆轰不稳走度。
【主权项】
1. 一种量化预混气爆轰不稳定度的管道系统，特征在于：该系统包括引爆管、第一管 路、第二管路、烟膜和测量装置； 所述引爆管的一端通过第一法兰与所述第一管路的一端密封连接，所述第一管路的另 一端通过第二法兰与所述第二管路的一端密封连接，所述引爆管的另一端与所述第二管路 的另一端分别通过带有橡胶密封圈的法兰封头密封，所述测量装置设置在所述第一管路和 第二管路上，所述烟膜设置在第二管路的内部位于带有橡胶密封圈的法兰封头的一侧。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测量装置包括光纤、光纤固定圈，所述 光纤通过光纤固定圈分别固定在所述第一管路和第二管路的外侧壁上。3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述引爆管为金属管，所述引爆管长度 为0.8-1.2m，内径为50.8mm-63.5mm。4. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一管路和第二管路均为高强度 PC管，内径为50.8mm_63.5_D5. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述烟膜的厚度为0.04 mm以上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种量化预混气爆轰不稳定度的管道系统，该管道系统包括引爆管、第一管路、第二管路、烟膜和测量装置；引爆管的一端通过第一法兰与第一管路的一端密封连接，第一管路的另一端通过第二法兰与第二管路的一端密封连接，引爆管的另一端与第二管路的另一端分别通过带有橡胶密封圈的法兰封头密封，测量装置设置在第一管路和第二管路上，烟膜设置在第二管路的内部位于带有橡胶密封圈的法兰封头的一侧。由于采用上述技术方案，本实用新型，结构简单，使用方便，可靠灵活的快速获得多种预混气的不同初始压力下的烟膜结果，能广泛应用于预混气的烟膜轨迹分析，利于进行量化对比。
【IPC分类】G01N21/84
【公开号】CN205333527
【申请号】CN201521129832
【发明人】赵焕娟, 张英华, 严屹然, 高玉坤, 黄志安, 白智明, 王辉
【申请人】北京科技大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月30日