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原文传递一种硼粒子激光点火燃烧实验装置及实验方法

专利名称：	一种硼粒子激光点火燃烧实验装置及实验方法
摘要：	本发明公开了一种硼粒子激光点火燃烧实验装置及实验方法，涉及固体发动机实验技术领域。将实验装置和高速摄相机安放在标定位置。实验装置采用自动送药机构的电磁铁与盛药漏斗配合，通过外界电压信号控制盛药漏斗内硼粒子呈离散状态均匀按预定时间下落，进药机构电磁铁收缩中的硼粒子从漏斗下落并穿过激光束，实现硼粒子在运动过程中和气氛接触充分的状态下进行激光点火，打开高速摄相机开始采集图像，保证硼粒子激光点火与高速相机图像采集过程的同步进行。实验装置结构简单、可靠，实验方法快速便捷，可实现硼粒子在运动中与气氛接触充分的状态下进行激光点火、燃烧，以及对整个实验过程进行图像信息的采集和记录。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北工业大学
发明人：	胡松启;杨朋;袁新钊;刘林林;张研
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910660180.9
公开号：	CN110333317A
代理机构：	西北工业大学专利中心
代理人：	陈星
分类号：	G01N31/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N31
申请人地址：	710072 陕西省西安市友谊西路127号
主权项：	1.一种硼粒子激光点火燃烧实验装置，包括燃烧器顶板、有机玻璃、窗口压螺、燃烧器底板、密封电极、备用电极、锗玻璃、锗玻璃窗口压螺、密封圈、燃烧器和燃烧器进药机构，其特征在于:所述燃烧器与燃烧器顶板、燃烧器底板通过螺栓紧固，燃烧器与燃烧器顶板、燃烧器底板间嵌入有密封圈，燃烧器侧壁上相对的部位设置有锗玻璃激光入射窗、有机玻璃观察窗，并分别嵌入锗玻璃、有机玻璃，旋入对应的锗玻璃窗口压螺、窗口压螺压紧；两组密封电极位于燃烧器顶板上，两组备用密封电极安装在燃烧器侧壁上位于锗玻璃激光入射窗的上部；所述密封电极和备用电极为结构相同的部件，密封电极的电极导电体与压线螺母、紧固螺母、垫片、电极绝缘环、电极密封套配合安装，两套电极分别深入到燃烧器内；燃烧器上安装有压强传感器和进排气阀门；所述燃烧器进药机构包括第一电磁铁、第一支架、弹簧、弹簧套筒、转动挡板、第二电磁铁、第二支架、漏斗支架和盛药漏斗，第一支架、第二支架、漏斗支架分别固连在燃烧器顶板下面，第一支架与弹簧套筒固连，第一电磁铁通过螺钉固连在第一支架内侧，且与弹簧套筒轴线垂直安装，第二电磁铁与第二支架通过螺钉连接，盛药漏斗与漏斗支架连接，转动挡板与对应的横向支架通过销钉连接，可相对转动，弹簧放置在弹簧套筒内，弹簧一端抵住伸入弹簧套筒上部圆孔的第一电磁铁伸出端侧面，另一端抵住转动挡板侧面使其下端贴近盛药漏斗下口，弹簧处于压紧状态。 2.一种如权利要求1所述的硼粒子激光点火燃烧实验装置进行实验的方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1.将燃烧器与燃烧器顶板、燃烧器底板间嵌入密封圈通并过螺栓紧固，在锗玻璃激光入射窗口和有机玻璃观察窗口内侧加装密封圈，并分别嵌入锗玻璃、有机玻璃及挡块，旋入对应的锗玻璃窗口压螺、窗口压螺，使用扳手及勾扳手压紧；在压强传感器接口放入聚四氟乙烯垫片，再旋入压强传感器用扳手拧紧，在进气接口、排气接口分别接入阀门，进气口阀门另一端连接高压氮气管接头，并接氮气减压阀，减压阀接高压气瓶；压强传感器通过专用接头与信号采集系统的板卡连接；步骤2.关闭燃烧器各接口、排气阀门，打开减压阀和进气阀门，运行信号采集系统采集压强传感器信号，分次充入惰性气体，使燃烧器内压强逐步达到1MPa、3MPa和5MPa，关闭减压阀和进气阀门，保持15分钟，然后排气，通过压强传感器数据检查容器的气密性；步骤3.将激光发生器、高速摄影仪安放在与燃烧器标定位置，在燃烧器进药机构中放入硼粒子，将固连有进药机构的燃烧器顶板与燃烧器固定后，连接燃烧器顶部密封电极与稳压电源电极，然后在燃烧器内充入对应种类和压强的氧化性气氛；步骤4.打开高速摄影仪开始采集图像，打开激光发生器和稳压电源，在进药机构电磁铁收缩中，硼粒子从盛药漏斗口下落并穿过激光束，受热点火燃烧；步骤5.关闭激光发生器和稳压电源，高速摄影仪停止采集图像，打开排气阀门，排除燃烧器内气体，打开燃烧器顶板，重新压紧弹簧并添加硼粒子；清理燃烧残渣，准备后续实验。
所属类别：	发明专利