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燃烧过程PIV测量

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检测项目

速度场测量:

  • 瞬时速度矢量:平均速度(U)、脉动速度(u')参照ISO13318-1:2022
  • 湍流特性:湍流动能(k)、湍流强度(TI%)
  • 涡旋结构:涡量(ω)、斯托克斯数(St)
温度场测量:
  • 温度分布:平均温度(Tavg)、温度梯度(dT/dx)
  • 热释放率:热通量(QkW/m²)、燃烧效率(η≥90%)
  • 火焰温度:峰值温度(Tpeak)、温度波动(ΔT)
压力场测量:
  • 压力波动:声压级(SPLdB)、压力脉动(p')参照ISO3744:2010
  • 静态压力:平均压力(Pavg)、压力梯度(dp/dx)
浓度场测量:
  • 燃料浓度:燃料质量分数(Yf)、混合分数(Z)
  • 氧气浓度:氧气体积分数(O2%)参照ISO6974-6:2018
  • 排放物浓度:NOx(ppm)、CO(ppm)
火焰特性测量:
  • 火焰长度:特征长度(Lfmm)、闪烁频率(fHz)
  • 火焰稳定性:吹熄极限(BL)、回火阈值(RT)
流场可视化:
  • 回流区尺寸:回流长度(Lrmm)、回流速度(Ur)
  • 剪切层特性:剪切速率(γs⁻¹)、混合层厚度(δ)
多相流测量:
  • 液滴速度:平均液滴速度(Ud)、粒径分布(D32μm)
  • 粒子追踪:粒子位移(Δx)、斯托克斯数(St)参照ISO13318-2:2021
燃烧动力学:
  • 点火延迟:延迟时间(τms)、火焰传播速度(Sfm/s)
  • 燃烧振荡:振荡频率(fHz)、振幅(A)
热力学参数:
  • 热损失:热损失率(QlosskW)、壁面热通量(qw)
  • 熵产:熵产率(σW/K)、不可逆损失
排放性能:
  • 污染物排放:SOx(ppm)、颗粒物(PMmg/m³)参照ISO8178-1:2020
  • 碳烟浓度:烟度指数(SN)、光学厚度(τ)

检测范围

1.燃气轮机燃烧室:高温高压环境下速度场及温度分布检测,重点分析涡旋结构和燃烧稳定性

2.汽车发动机燃烧系统:瞬态工况下流场参数测量,侧重点火延迟和排放物浓度优化

3.工业锅炉燃烧器:稳定燃烧过程中热释放率及温度梯度检测,关注热效率提升

4.航空航天推进系统:超音速燃烧流场特性测量,重点分析激波-火焰相互作用和压力波动

5.家用燃气灶具:低排放燃烧模式下浓度场及火焰长度检测,侧重安全性和热通量控制

6.生物质燃烧装置:多相流中液滴速度及粒径分布测量,关注混合分数和燃烧效率

7.火灾研究模型:火焰传播速度及温度场检测,重点评估涡旋频率和热损失

8.化工反应器催化燃烧:催化表面附近流场参数测量,侧重热释放率和污染物浓度控制

9.内燃机缸内燃烧:高压环境下瞬态速度矢量及湍流动能检测,关注燃烧振荡和排放优化

10.燃气热水器系统:热效率及温度分布测量,重点分析热损失率和流场均匀性

检测方法

国际标准:

  • ISO13318-1:2022粒子图像测速技术规范(速度场测量)
  • ISO3744:2010声学-噪声源声压级测量(压力波动)
  • ISO6974-6:2018天然气组成分析(浓度测量)
  • ISO8178-1:2020往复式内燃机排放测量(污染物检测)
  • ISO1217-1:2021压缩机性能测试(压力场应用)
国家标准:
  • GB/T18204.2-2014公共场所热环境参数测量(温度场方法)
  • GB/T16157-2021固定污染源排气监测(排放物浓度)
  • GB/T18603-2014天然气计量系统(浓度场校准)
  • GB/T13277.1-2021压缩空气质量(压力测量差异)
  • GB/T18883-2022室内空气质量标准(热释放率方法差异说明:GB标准采样率较低,ISO标准要求更高时间分辨率)

检测设备

1.PIV系统:LaVisionFlowMaster型(分辨率2048x2048像素,帧率10000fps)

2.激光光源:Nd:YAG双脉冲激光器(波长532nm,能量200mJ/脉冲)

3.高速相机:Phantomv2512型(最大帧率100000fps,分辨率1280x800像素)

4.同步控制器:LaVisionHighSpeed控制器(时间精度±1ns,通道数8)

5.粒子发生器:TSI雾化器(粒径范围1-10μm,流量0.1-5L/min)

6.光学透镜组:球面透镜(焦距50-500mm,NA0.5)

7.滤光片系统:带通滤光片(带宽10nm,透射率>90%)

8.数据采集卡:NIPXIe-8135型(采样率1GS/s,精度16位)

9.温度传感器:K型热电偶(测量范围0-1600°C,精度±1°C)

10.压力传感器:压电式传感器(量程0-100bar,频率响应100kHz)

11.气体分析仪:烟气分析仪(检测限1ppm,响应时间<1s)

12.热通量计:热流传感器(量程0-100kW/m²,精度±2%)

13.示踪粒子:二氧化钛颗粒(密度3.9g/cm³,反射率>90%)

14.校准靶标:网格校准板(精度±0.01mm,尺寸100x100mm)

15.数据处理工作站:DaVis软件平台(处理速度100帧/s,算法互相关)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。