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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种分析不同数浓度的铝粉燃烧的实验系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117169416B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311130323.8，技术领域涉及：G01N31/12；该发明授权一种分析不同数浓度的铝粉燃烧的实验系统是由石保禄;王晓宇;唐勇;董维;李鹏昌;王宽宇;毛倩;李佳设计研发完成，并于2023-09-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种分析不同数浓度的铝粉燃烧的实验系统在说明书摘要公布了：本发明公开的一种分析不同数浓度的铝粉燃烧的实验系统，属于铝粉燃烧实验领域。本发明包括多元扩散平焰燃烧器、气溶胶发生器和光学诊断系统。将多元平焰燃烧器和气溶胶发生器放置于高压仓中，连接各气路。将高压仓封闭，从燃烧器的下部通入燃烧气，从燃烧器上部通入氧化气，在毛细管中进行混合，到达毛细管口。多元扩散平焰燃烧器通过配气来模拟真实燃烧装置内的高温气相环境和组分氛围，通过中心供给气溶胶进行颗粒点火和燃烧特性测试，并具备良好的光学可视化条件。采用气溶胶发生器在不使用振动装置条件下，给粉器产生较为均匀的单分散铝粉气溶胶。光学诊断系统通过多种手段获得燃烧的温度信息，进行对比，增加实验数据准确性。

本发明授权一种分析不同数浓度的铝粉燃烧的实验系统在权利要求书中公布了：1.一种分析不同数浓度的铝粉燃烧的实验系统，其特征在于：包括多元扩散平焰燃烧器、气溶胶发生器和光学诊断系统； 所述多元扩散平焰燃烧器主体结构分为燃烧器下部、燃烧器上部两个部分；燃烧器下部由四周的气流入口通入气体，供应燃料气，燃烧器上部由四周的气流入口通入气体，供应氧化气，燃烧器上部设有用于形成扩散火焰阵列的大量毛细管，燃料气和氧化气通过毛细管到达每根毛细管出口附近并点燃，形成微小的甲烷扩散火焰，而几百个小火苗组成近似平面的扩散火焰阵列，在焰后区形成温度较为均匀、气相组分可控的高温区； 所述气溶胶发生器包括气溶胶发生装置、平板电容器、气流罩、金属螺栓、高压直流电源；气溶胶发生装置主要用于将铝颗粒分散于气体环境中，并由预定气体携带喷出；以平板电容器的上极板作为气流罩的上端盖，下极板通过贯穿气流罩底面的金属螺栓固定于气流罩内部，使平板电容器内部空间封闭于气流罩中；气流罩底部另开有进气孔，用于气体进入气溶胶发生器内部；进入气流罩内的气体通过平板电容器上极板的喷嘴喷出，形成穿过平板电容器内部空间的气体通路；将高压直流电源的负极与平板电容器的上极板连接，正极与固定下极板的金属螺栓连接，通过施加高压电来使平板电容器充电，在极板间形成定向电场，同时使下极板上的颗粒带电；带电颗粒受到电场力的作用而离开下极板并向上极板运动；当颗粒与上极板接触后所带电荷消失并在重力的作用下返回下极板；颗粒在充放电的过程中持续反复运动，在平板电容器极板间形成稳定的气溶胶；气溶胶中的颗粒数密度通过调节直流电源的强度和极板间的距离来调节；通过极板间的气流携带颗粒由上极板的喷嘴喷出，形成气溶胶射流，将铝颗粒输送于燃烧器中； 所述光学诊断系统包括高速显微拍摄系统、发射光谱系统和比色温度测量系统；所述高速显微拍摄系统用于在线观测推进剂燃面铝颗粒团聚和点火过程；发射光谱系统用于测量宽光谱数据；所述比色温度测量系统采用比色法测量温度信息； 所述高速显微拍摄系统包括一台高速相机和一套长焦折返式显微镜头，通过高速相机和长焦折返式显微镜头组合实现10μm的空间分辨率；所述高速相机在600*800像素分辨率下能够达到10000的帧率，曝光时间能够低至10μs； 所述发射光谱系统由便携式光纤光谱仪组成；光纤探头连接安装在固定座上的准直器；光谱仪的记录间隔为0.25nm，实际分辨率为0.4nm，在200～1100nm波长范围可以快速采集宽光谱数据，采集频率达到100Hz； 所述比色温度测量系统采用比色法测量温度信息；所述比色法是基于单台彩色数码相机的比色法；数码相机采用RGB3个通道记录色彩信息，对设备进行单独标定后基于相机标定数据，以及实测的发射系数随温度变化规律，根据公式： 计算不同温度下的辐射强度积分比值，建立对照曲线或表格；在得到被测对象的比色数据后，查找曲线或表格并进行线性插值，得到温度信息； 将多元平焰燃烧器和气溶胶发生器放置于高压仓中，连接各气路，放置高速相机、光谱仪、数码相机；将高压仓封闭，从燃烧器的下部通入燃烧气，从燃烧器上部通入氧化气，在毛细管中进行混合，到达毛细管口；启动激光点火器，在毛细管口处点燃，形成近似平面的扩散火焰阵列；启动气溶胶发生器，将铝颗粒分散于气体环境中，通入安全气体，由安全气体携带铝粉喷出形成颗粒密度稳定的载颗粒气流，将铝颗粒输送于燃烧器中；逐步降低燃烧气的流量，改变氧化气的流量，通过改变安全气体的流量改变铝颗粒的流量，直到燃烧气的流量为0时，铝颗粒燃烧火焰稳定，记录此时氧化气流量和安全气体的流量，透过石英观察窗，采用高速相机记录下实时火焰状态，采用光谱仪记录光谱数据，采用数码相机拍摄实时图片；由于径向通入燃烧器的燃料气和氧化气与轴向通入的气固混合燃料均采用射流的方式通入燃烧器中，减少湍流、回流的产生；气溶胶发生器中的颗粒数密度通过调节直流电压的强度和极板间的距离来调节，实现单颗粒依次输送；通过在高压仓中的实验，实时模拟真实燃烧装置内的高压气相环境；利用多元扩散燃烧器，模拟真实燃烧装置内的高温气相环境和组分氛围；采用高速显微拍摄系统、发射光谱系统和比色温度测量系统多种手段获得燃烧的温度信息，进行对比，增加实验数据准确性。

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