用高压氙灯实现点火的硼颗粒燃烧观测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102866175A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102866175A(43)申请公布日2013.01.09(21)申请号201210332448.4(22)申请日2012.09.10(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人周俊虎刘建忠汪洋张彦威杨卫娟王智化程军黄镇宇周志军岑可法(74)专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司33212代理人周世骏(51)Int.Cl.G01N25/22(2006.01)G01N25/38(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称用高压氙灯实现点火的硼颗粒燃烧观测装置(57)摘要本发明涉及燃烧试验装置，旨在提供一种用高压氙灯实现点火的硼颗粒燃烧观测装置。该装置包括用于硼颗粒燃烧的反应炉，反应炉内设托架；还包括带有椭球形全反射镜的高压氙灯，其光源位于椭球形的一个焦点，而样品的放置点则位于椭球形的另一个焦点；反应炉是全密闭的，在托架与高压氙灯之间炉体上设有石英玻璃窗口，炉体上还设有用于观测的石英玻璃窗口。本发明能够实现燃料在高压密闭环境中的点燃和观测，最高点火温度远超电热方式；解决高压石英玻璃阻挡红外波段的问题，提高了样品的加热速率和能源的利用率；点火方式与燃料的导电性无关；点火源与高压燃烧环境隔离，确保安全性；干扰小，响应灵敏，可用于瞬间完成燃烧的物质。CN1028675ACN102866175A权利要求书1/1页1.一种用高压氙灯实现点火的硼颗粒燃烧观测装置，包括用于硼颗粒燃烧的反应炉，反应炉内设放置硼颗粒样品的托架；其特征在于，该装置还包括一个带有椭球形全反射镜的高压氙灯，其光源位于椭球形的一个焦点，而托架上硼颗粒样品的放置点则位于椭球形的另一个焦点；反应炉是全密闭的，在托架与高压氙灯之间炉体上设有用于通过高压氙灯反射光的石英玻璃；反应炉的炉体上还设有用于观测的石英玻璃窗口；所述高压氙灯是指在放电稳定时灯内氙气的压强达到106Pa的氙灯。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述炉体上设有进样管，炉体与进样管通过密封端盖隔离；一个热电偶伸入至进样管，且与进样管之间设置动密封，热电偶端部为样品放置点。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述进样管外侧设冷却水管，其进水口和出水口接至水泵。4.根据权利要求1至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述反应炉的炉体外侧设冷却水管，其进水口和出水口接至水泵。5.根据权利要求1至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述用于观测的石英玻璃窗口外侧设置高速摄影仪、红外热像仪和光纤光谱仪，高速摄影仪、红外热像仪和光纤光谱仪均通过信号线经数据采集系统接至计算机。6.根据权利要求1至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述炉体上设气体接口，并通过管路接至气瓶组。7.根据权利要求1至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述炉体内设压力传感器。8.根据权利要求1至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述炉体放置于升降台上。9.根据权利要求1至3任意一项中所述的装置，其特征在于，所述反射镜为镍基铑面电铸椭球形全反射镜。2CN102866175A说明书1/3页用高压氙灯实现点火的硼颗粒燃烧观测装置技术领域[0001]本发明涉及一种燃烧试验装置，特别涉及高压环境下硼颗粒点火燃烧观测的装置。背景技术[0002]由于硼具有较高的质量热值和体积热值，使含硼富燃料推进剂成为固体火箭冲压发动机的首选燃料。但同时硼的熔点和沸点较高，难以熔化和汽化，实际应用中存在点火困难，点火温度高，点火延迟时间长等问题。因此如何实现硼颗粒的顺利点火和燃烧尤为重要。[0003]现有的硼颗粒点火方法有高温管式炉点火、电炉点火、平焰燃烧器点火和激光点火等，各自有相应的优缺点。高温管式炉和电炉点火不便于燃烧现象的观测；平焰燃烧器点火温度较低，且气氛对燃料的干扰大；激光点火难以实现高压的密闭环境，都无法满足要求。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用高压氙灯实现点火的硼颗粒燃烧观测装置。[0005]为解决技术问题，本发明的解决方案是：[0006]提供一种用高压氙灯实现点火的硼颗粒燃烧观测装置，包括用于硼颗粒燃烧的反应炉，反应炉内设放置硼颗粒样品的托架；该装置还包括一个带有椭球形全反射镜的高压氙灯，其光源位于椭球形的一个焦点，而托架上硼颗粒样品的放置点则位于椭球形的另一个焦点；反应炉是全密闭的，在托架与高压氙灯之间炉体上设有用于通过高压氙灯反射光的石英玻璃；反应炉的炉体上还设有用于观测的石英玻璃窗口；所述高压氙灯是指在放电稳定时灯内氙气的压强达到106Pa的氙灯。[0007]本发明中，所述炉体上设有进样管，炉体与进样