一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103424221A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103424221103424221A(43)申请公布日2013.12.04(21)申请号201310099921.3(22)申请日2013.03.27(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人王凯全王学友顾涛疏小勇(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人卢亚丽(51)Int.Cl.G01L5/14(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法和装置(57)摘要本发明公开了一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法及装置，在爆炸箱中设置片状阻隔物，向爆炸箱冲入可燃气体使爆炸箱内的可燃气体达到爆炸浓度，开动气体搅拌器使可燃气体均布于箱内，在阻隔物中部将可燃气体点火引爆，同时用高速摄像机连续拍摄阻隔物的运动状态，连接计算机对实验数据进行记录和处理，得出可燃气体爆炸冲击波能量。本发明根据流体运动学及牛顿运动定律，利用爆炸阻隔物的运动加速度和速度计算可燃气体爆炸冲击波产生的能量。本发明对现实中确定可燃气体爆炸灾害的危害范围，采取有效的预防和控制措施具有重要指导意义。采用本发明的技术方案，操作步骤简单，测定结果直观、精确；爆炸箱体的装置结构简单，与现实情况接近。CN103424221ACN10342ACN103424221A权利要求书1/1页1.一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法，其特征在于，在爆炸箱中设置片状阻隔物，向爆炸箱冲入可燃气体使爆炸箱内的可燃气体达到爆炸浓度，开动气体搅拌器使可燃气体均布于箱内，在阻隔物中部将可燃气体点火引爆，同时用高速摄像机连续拍摄阻隔物的运动状态，连接计算机对实验数据进行记录和处理，得出可燃气体爆炸冲击波能量。2.根据权利要求1所述的一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法，其特征在于，所述爆炸箱采用透明、耐爆材料；所述爆炸箱设置泄压面，爆炸箱泄压面用纸质材料密封；所述爆炸箱内部安设悬挂片状阻隔物的阻隔物架。3.根据权利要求1所述的一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法，其特征在于，可燃气体输送管道入口设在爆炸箱底部，用介质流量计控制可燃气体的充入量以保证爆炸箱内可爆气体达到爆炸浓度。4.根据权利要求1所述的一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法，其特征在于，片状阻隔物在阻隔物架垂直放置并保证其沿水平方向运动；点火点处于阻隔物中心位置，保证阻隔物在爆炸冲击波作用下平移不翻转。5.根据权利要求1所述的一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法，其特征在于：所述的高速摄像机的拍摄时间精确到ms级，连续多幅拍摄可燃气体爆炸后阻隔物的运动状态，根据流体运动学及牛顿运动定律计算出爆炸冲击波的能量。6.一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定装置，其特征在于，所述装置由爆炸箱、爆炸箱内设有阻隔物架装置、阻隔物架装置上设有片状阻隔物、气体输送装置、点火装置、搅拌装置、高速摄像机以及数据处理系统组成。7.根据权利要求6所述的一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定装置，其特征在于，所述气体输送装置由可燃气瓶、阀门、气体流量计、气体输送管路组成，气体输送管路与爆炸箱连通。8.根据权利要求6所述的一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定装置，其特征在于，所述搅拌装置为搅拌器；所述气体输送管路入口设在爆炸箱底部，用介质流量计控制可燃气体的充入量。9.根据权利要求6所述的一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定装置，其特征在于，所述的高速摄像机所述的拍摄时间精确到ms级，连续多幅拍摄可燃气体爆炸后阻隔物的运动状态。10.根据权利要求9所述的一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定装置，其特征在于，所述高速摄像机记录的可燃气体爆炸后阻隔物的运动状态通过数据线传递到计算机上。2CN103424221A说明书1/3页一种可燃气体爆炸冲击波能量的测定方法和装置技术领域[0001]本发明涉及爆炸冲击能量测定技术，特别是可燃气体在存在阻隔物的情况下爆炸能量的测定方法和装置。背景技术[0002]随着全球能源危机和生态破坏的进一步加剧，以石油、煤炭等为代表的传统能源不仅将面临资源枯竭的严峻形势，而且还面临节能减排的巨大压力。在此背景下，转变高污染、高能耗的经济增长方式，发展以清洁能源为主的“低碳经济”，正在成为世界各国的共同选择。气体能源（大部分是可燃气体，主要包括天然气、煤层气、页岩气、沼气、液化气、氢气等）作为清洁能源的重要组成部分，近年来发展迅速，已逐渐形成新的产业规模，在不久的将来势必将超越石油和煤炭，成为世界能源消费结构中的“首席能源”。[0003]可燃气体是指能够与空气（或氧气）在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气，遇到火源会