矿井瓦斯/空气预混气体爆燃的激光纹影测试系统设计

摘要

为了准确地获取矿井瓦斯/空气预混气体爆燃流场的内部微观结构信息,能够从基元反应层面认识爆燃流场的演化过程以及惰性介质阻燃剂抑制作用的机理,在已经建成的中尺度激波管道上继续搭建高速激光纹影测试系统,结合实验室几何空间约束条件,提出纹影测试系统"Z"字型光路的设计方案.以激光纹影系统代替传统的压力火焰测试系统,将爆燃流场的研究重心从宏观的单一点源信息向微观的多重结构信息转化.研究表明,在60,100,125,212 ms时火焰阵面的化学反应变强,伴随着产生了冲击波,在75 ms左右火焰发生断裂,该点处的压力下降,325 ms火焰阵面扫过该测点以后,压力迅速下降.该结果为寻求预混气体爆燃高速摄影 、压力火焰速度测试手段之外的方法提供了新的研究思路.