气-液-固三相爆轰特性研究(4)

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立式爆轰管实验系统示意图和实物图

1.爆轰管；2.喷头；3.“U”型储物管；4.防爆电磁阀；5.气室；

6.上封盖；7.点火端；8.雷管基座；9.烟熏板；1#~8#.压力传感器

图2.1 立式爆轰管实验系统示意图和实物图

2.2喷雾/喷粉系统

激波和可燃液滴、固体颗粒相互作用所形成的带化学反应的多相流动是一种极其复杂的物理化学过程。前提条件是能在爆轰管内形成均匀悬浮且能维持一定悬浮时间的多相混合物。由于三相混合云雾爆轰过程复杂，爆轰成长过程较长，对实验所需的喷雾/喷粉系统提出更高的要求。

常见的扬尘技术有自由沉降法和气动法两种。自由沉降法是指将粉尘由实验装置的顶部送入，依靠其自身重力作用使粉尘自由下落，进而在装置内形成一定的悬浮粉尘状态。气动法扬尘粉尘的布置方式有堆积式和气流携带式。实验系统的喷雾、喷粉就是采用气流携带燃料进入爆轰管。论文网

立式爆轰管配套的喷雾/喷粉系统由空压机、高压气室、防爆电磁阀、“U”形储物管和喷头等组成。将高于大气压力的气体通过空气压缩机冲入激波管内。将压缩机压入的气体冲入高压气室。电磁阀的开闭顺序及持续打开时间可以根据实验需要设置，储存在气室中的高压气流便进入“U”形管内携带液体燃料和粉尘通过喷头进入爆轰管内部。喷头呈空心半球状，其表面有多达上百个直径在1mm左右的小孔，喷孔方向与喷头的球面垂直，保证喷气均匀。喷雾/喷粉装置的结构如图2.2所示。

喷雾/喷粉装置示意图

2.3点火及同步控制系统

实验采用8号工业电雷管加一定质量的塑性炸药作为起爆源，使用南京理工大学安全工程系自主设计研发的DHY-6点火延时器来同步控制点火及电磁阀开闭，DHY-6点火延时器外形如图2.3所示。该点火延时器配套于雷管起爆的燃烧、爆炸试验系统，兼有点火和延时控制的功能。不同燃料介质通过电磁阀喷射进入试验区，延时一定时间间隔后引爆雷管。延时器包含：电磁阀及雷管起爆器工作时间设定器、雷管起爆电源和驱动电磁阀及雷管起爆器的控制开关电路。