受限空間純氫/摻氫天然氣爆炸特性實驗系統的介紹

功能介紹

設計搭建3套實驗裝置，采用正方形截面不銹鋼爆炸管道實驗裝置如圖所示，該裝置橫截面尺寸為50 mm × 50 mm，主要包括以下四個部分：（1）不銹鋼爆炸管道系統，用于容納可燃氣體混合物的爆炸實驗；（2）電火花點火系統，用于點燃可燃氣體混合物；（3）可燃氣體混合物配氣系統，用于混合合適比例的燃料氣體和氧氣；（4）實驗數據采集系統（包括成都科大勝英的CR6300動態信號采集儀、CY400高頻壓力傳感器、CKG100火焰傳感器），用于記錄和分析實驗數據。其中實驗系統ⅰ總長2192 mm，用于純氫/摻氫天然氣爆燃特性測試；實驗系統ⅱ總長6028 mm，用于氫氣爆燃轉爆轟特性測試，實驗系統ⅲ總長1096 mm，用于對比不同長徑比對氫氣爆炸特性的影響。

（a）實驗系統ⅰ

（b）實驗系統ⅱ

（c）實驗系統ⅲ

受限空間純氫/摻氫天然氣燃爆特性實驗系統示意圖

實驗流程

（1）安裝并調試實驗裝置，確保配氣系統、高速攝像系統、壓力傳感器﹑火焰傳感器、數據采集儀、同步控制器處于良好狀態，在進行充配氣前，需對爆炸管道進行抽真空，保證管道具有良好的氣密性，在開展障礙物對火焰傳播動力學影響的實驗研究時，驅動段應加裝孔板障礙物系統；

（2）通過配氣系統按照規定的配氣流程配置所需配比的可燃性預混氣體將其充入實驗管道內，當管道內壓力到達設定壓力后，關閉管道進氣閥門；

（3）將氣體靜置不少于15分鐘，使氣體達到靜止狀態并混合均勻；

（4）將高壓點火器打開，將其輸出電壓提升到預定的點火電壓，之后，將數據采集儀、同步控制器和高速攝像機都打開，并將其置于等候狀態，在一切準備就緒之后，再將同步控制器激活，使點火器、高速攝像機和數據采集儀按照預定的時刻同步啟動，從而對爆炸傳播過程中的各種數據進行動態測量；

（5）在一次實驗結束后，將采集到的高速相機的圖像資料以及采集到的壓力、火焰信號數據進行儲存，再進行下一次試驗。

關鍵參數

橫截面尺寸：50 mm × 50 mm；

實驗系統ⅰ總長：2192 mm，用于純氫/摻氫天然氣爆燃特性測試；

實驗系統ⅱ總長：6028 mm，用于氫氣爆燃轉爆轟特性測試；

實驗系統ⅲ總長：1096 mm，用于對比不同長徑比對氫氣爆炸特性的影響。

文章來源：中國石油大學（華東）-氣體儲運與安全技術研究中心-實驗裝置