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    买重庆时时彩骗局: 微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置.pdf

    关 键 词:
    尺度 管道 瓦斯 爆燃 转爆轰 实验 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510056215.X

    申请日:

    2015.02.03

    公开号:

    CN104698121A

    公开日:

    2015.06.10

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 31/12申请日:20150203|||公开
    IPC分类号: G01N31/12 主分类号: G01N31/12
    申请人: 北京理工大学
    发明人: 王成; 胡斌斌; 赵永耀; 丁建旭; 毕湧
    地址: 100081北京市海淀区中关村南大街5号北京理工大学
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510056215.X

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.05.25|||2015.07.08|||2015.06.10

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,属于煤矿矿井下瓦斯爆炸研究领域。包括背面板、微尺度管道板、钢化玻璃板以及前面板;背面板包括点火头孔,氧气或空气输入口,瓦斯气体输入口,压力表孔,压力传感器孔,密封垫片,螺孔,排气口。该实验装置中管道截面为正方形,最小尺度能够达到10mm,完全可以满足微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验的要求,同时可以测量瓦斯在管道中爆炸时的爆速、爆压等实验数据。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,其特征在于:包括背面板、微 尺度管道板、钢化玻璃板以及前面板;背面板包括点火头孔(1),氧气或空气 输入口(2),瓦斯气体输入口(3),压力表孔(4),压力传感器孔(5),密封 垫片(6),螺孔(7),排气口(8);
    背面板四周分布有螺孔(7),在背面板横向中轴线上布置孔洞,孔洞依次 为点火头孔1,氧气或空气输入口(2),瓦斯气体输入口(3),压力表孔(4), 压力传感器孔(5),排气口(8);密封垫片(6)放置于螺孔(7)与中轴线上 布置的孔洞之间;
    微尺度管道板四周分布有螺孔(7),在微尺度管道板横向中轴线上布置有 镂空的微尺度管道;微尺度管道板的厚度以及管道的宽度可以进行人为控制, 以达到控制微尺度管道尺度的目的;
    前面板四周分布有螺孔(7),在前面板横向中轴线上镂空观察口以及钢化 玻璃板放置槽,镂空边缘呈阶梯状,以固定钢化玻璃板位置;钢化玻璃板放置 槽的深度需保证在12mm以下;
    钢化玻璃板放置在前面板的钢化玻璃板放置槽上;背面板、微尺度管道板 与放置了钢化玻璃板的前面板依次通过螺栓连接。

    2.  如权利要求1所述的微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,其特征在 于:所述背面板、微尺度管道板与前面板材质为45号钢。

    3.  如权利要求1所述的微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,其特征在 于:所述螺孔(7)的数量至少为四个。

    4.  如权利要求1所述的微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,其特征在 于:所述压力传感器孔(5)数量至少为四个,且压力传感器孔(5)之间的距 离均等。

    5.  如权利要求1所述的微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,其特征在 于:钢化玻璃板的材质为K9玻璃,厚度至少为12mm。

    说明书

    说明书微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置
    技术领域
    本发明涉及一种微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,属于煤矿矿井下 瓦斯爆炸研究领域。
    背景技术
    目前,我国工业生产的70%以上能源来自于煤炭,并且在从现在之后很长时 间内,煤炭还将作为极其重要的战略资源,在国民经济中占有十分重要的地位。 尽管如此,与其他主要煤炭生产国家比较,中国的煤炭生产中还有许多亟待解 决的严峻问题,在这其中,就有煤炭的安全生产问题,煤矿生产过程中的瓦斯 爆炸灾害事故持续增长,严重阻碍了国民经济的良性增长和社会的稳定。
    因此,开展瓦斯气体爆燃转爆轰机理研究不仅具有重要的学术意义,而且 对煤矿生产过程中瓦斯爆炸灾害预警和防护具有重要的现实意义。国内进行瓦 斯气体爆燃转爆轰研究的实验管道直径一般大于100mm,不属于微尺度管道条 件,如聂百胜对瓦斯爆炸火焰图像的研究采用的是断面为200mm×200mm的方形 管道【聂百胜,何学秋,杨春丽等.瓦斯爆炸火焰图像增强及传播特征研究[C].// 第四届全国计算爆炸力学会议论文集.2008:622-627.】;通常不便更换试验管 道;同时只能通过有限大小的可视窗口来观察部分管道内的瓦斯火焰,无法观 测到整个管道内部的火焰。
    发明内容
    本发明的目的是为了解决现有技术存在实验尺度较大、尺度不可调以及无 法实现整体可视化的问题,提供一种微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置。
    本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
    微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,包括背面板、微尺度管道板、钢 化玻璃板以及前面板;背面板包括点火头孔,氧气或空气输入口,瓦斯气体输 入口,压力表孔,压力传感器孔,密封垫片,螺孔,排气口。
    连接关系:
    背面板四周分布有螺孔,在背面板横向中轴线上布置孔洞,孔洞依次为点 火头孔,氧气或空气输入口,瓦斯气体输入口,压力表孔,压力传感器孔,排 气口;密封垫片放置于螺孔与中轴线上布置的孔洞之间;
    背面板、微尺度管道板与前面板材质为45号钢;所述螺孔的数量至少为四 个;所述压力传感器孔数量至少为四个,且压力传感器孔之间的距离均等;
    微尺度管道板四周分布有螺孔,在微尺度管道板横向中轴线上布置有镂空 的微尺度管道;微尺度管道板的厚度以及管道的宽度可以进行人为控制,以达 到控制微尺度管道尺度的目的。
    钢化玻璃板的材质为K9玻璃,厚度至少为12mm;能够观察和记录整个管道 中瓦斯爆炸火焰的传播情况;
    前面板四周分布有螺孔,在前面板横向中轴线上镂空观察口以及钢化玻璃 板放置槽,镂空边缘呈阶梯状,以固定钢化玻璃板位置;钢化玻璃板放置槽的 深度需保证在12mm以下;
    钢化玻璃板放置在前面板的钢化玻璃板放置槽上;背面板、微尺度管道板 与放置了钢化玻璃板的前面板依次通过螺栓连接;安装完毕后通过观察口能看 见背面板横向中轴线上布置的孔洞。
    工作过程:
    将点火头、氧气或空气输入头、瓦斯气体输入头、压力表以及压力传感器 安装到背面板横向中轴线上所布置的孔洞中。并且将排气口与真空泵相连接。
    将氧气或空气输入头及瓦斯气体输入头处阀门关闭。
    将真空泵开关打开,将管道内气压抽至-1大气压。关闭真空泵。静置,观 察压力表值的变化,以检查实验装置气密性。
    在实验装置气密性良好的情况下,先后打开瓦斯气体输入头开关和氧气或 空气输入头开关,输入一定量的瓦斯气体和氧气或空气。静置10小时以上。打 开点火头开关,将本发明中微尺度管道中一定浓度的瓦斯与氧气或空气的混合 物点燃。
    利用高速摄影装置记录整个管道中瓦斯火焰的变化情况。利用压力传感器 及相关处理系统记录整个管道中压力的变化数据。
    待实验结束,关闭瓦斯气体输入头、氧气或空气输入头的阀门,打开真空 泵,将管道内的反应产物及时清除。
    有益效果
    1、为了进行微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰机理的实验研究,本发明提供了 一种微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置。该实验装置中管道截面为正方形, 最小尺度能够达到10mm,完全可以满足微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验的要 求,同时可以测量瓦斯在管道中爆炸时的爆速、爆压等实验数据。
    2、尺度可调性,由于微尺度管道板根据管道尺度的需要可以制作成不同的 形状,而且本发明整体由螺栓连接固定,易于更换微尺度管道板,故本发明的 一大优势在于能够随意根据需求调节微尺度管道的尺度。
    3、整体可视性,该装置在试验中利用高速摄影装置能够获得整个管道中瓦 斯在爆燃转爆轰时的火焰图像。利用完整的火焰图像数据,能够对瓦斯在微尺 度管道中爆燃转爆轰过程中的火焰传播速度以及火焰形状变化进行更为准确的 计算和研究。
    附图说明
    图1为本发明中的背面板结构示意图;
    图2为本发明中的微尺度管道板示意图;
    图3为本发明中的钢化玻璃板示意图;
    图4为本发明中前面板结构示意图。
    图5为本发明中各部分连接示意图。
    其中,1-背面板包括点火头孔,2-氧气或空气输入口,3-瓦斯气体输入口, 4-压力表孔,5-压力传感器孔,6-密封垫片,7-螺孔,8-排气口。
    具体实施方式
    下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
    实施例1
    微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置,包括背面板、微尺度管道板、钢 化玻璃板以及前面板;背面板包括点火头孔1,氧气或空气输入口2,瓦斯气体 输入口3,压力表孔4,压力传感器孔5,密封垫片6,螺孔7,排气口8;
    连接关系:
    背面板厚度为20mm,宽度为120mm,长度为2120mm;四周分布有螺孔7, 在背面板横向中轴线上布置直径为5mm的孔洞,孔洞依次为一个点火头孔1,一 个氧气或者空气入口2,一个瓦斯气体入口3,一个压力表孔4,十七个压力传 感器孔5,一个排气口8;密封垫片6放置于螺孔7与中轴线上布置的孔洞之间; 所述压力传感器孔5之间的距离均等,为100mm;如图1所示。
    微尺度管道板宽度为120mm,长度为2120mm,厚度为10mm;四周分布有螺 孔7,在微尺度管道板横向中轴线上布置有镂空的微尺度管道,微尺度管道宽度 为10mm,长度为2000mm;如图2所示
    钢化玻璃板的材质为K9玻璃,厚度为20mm,宽度为50mm,长度为2060mm; 如图3所示。
    前面板四周分布有螺孔7,在前面板横向中轴线上镂空观察口以及钢化玻璃 板放置槽,镂空边缘呈阶梯状,以固定钢化玻璃板位置;所述钢化玻璃板放置 槽的深度为10mm;所述镂空观察口宽度为30mm,长度为2040mm;如图4所示。
    背面板、微尺度管道板与前面板材质均为45号钢,且四周分布的螺孔7数 量皆为四十六个;所述螺孔7的直径为10mm;
    钢化玻璃板放置在前面板阶梯状上;背面板、微尺度管道板与放置了钢化 玻璃板的前面板依次通过螺栓连接;安装完毕后通过钢化玻璃板能够看见背面 板横向中轴线上布置孔洞;如图5所示。
    工作过程:
    将点火头、氧气或空气输入头、瓦斯气体输入头、压力表以及压力传感器 安装到背面板横向中轴线上所布置的孔洞中。并且将排气口8与真空泵相连接。
    将氧气或空气输入头及瓦斯气体输入头处阀门关闭。
    将真空泵开关打开,将管道内气压抽至-1大气压。关闭真空泵。静置,观 察压力表值的变化,以检查实验装置气密性。
    在实验装置气密性良好的情况下,先后打开瓦斯气体输入头开关和氧气或 空气输入头开关,输入一定量的瓦斯气体和氧气或空气。静置10小时以上。打 开点火头开关,将本发明中微尺度管道中一定浓度的瓦斯与氧气或空气的混合 物点燃。
    利用高速摄影装置记录整个管道中瓦斯火焰的变化情况。利用压力传感器 及相关处理系统记录整个管道中压力的变化数据。
    待实验结束,关闭瓦斯气体输入头、氧气或空气输入头的阀门,打开真空 泵,将管道内的反应产物及时清除。

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    本文标题:微尺度管道中瓦斯爆燃转爆轰实验装置.pdf
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