[發明專利]一種通道高度可調的微燃燒裝置

有效

• 申請號: 201310695538.4
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103712210A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 潘劍鋒;侯智勇;胡松;鄔迪;唐愛坤
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及微動力機電系統，特指一種通道高度可調的微燃燒裝置；提供了一種通道高度可以調節的微尺度燃燒器，是基于微尺度預混合燃燒技術對燃燒室結構進行的全新設計,減少燃燒室加工的人力和物力，以方便對微燃燒的著火和熄火的機理進行更方便的研究，以拓寬微燃燒的可燃極限和增強燃燒的穩定性。

背景技術

近年來，微動力機電系統(MEMS)的發展和應用備受矚目，其原理是直接在微系統中通過燃燒將氫氣或碳氫燃料的化學能轉換為熱能，然后依靠各種能量轉換方式提供動力或產生電能。由于碳氫燃料的能量密度（120MJ/Kg）大約是鋰電池(1.2MJ/Kg)的100倍，由此人們提出了以燃燒為基礎的微動力系統，即直接在微系統中通過燃燒將氫氣或碳氫燃料的化學能轉換為熱能，然后依靠各種能量轉換方式提供動力或產生電能；如：微燃氣輪機、微型往復式電力發生器和微型轉子發動機等，而微燃燒室是該系統的核心部件，要求具有較高的燃燒效率;為了提高燃燒效率，對微燃燒室結構的改進與研究變得極為迫切，弄清楚熄火與著火機理有助于拓寬微燃燒的可燃極限和增強燃燒的穩定性；對于微燃燒室，狹縫的高度是影響熄火與著火機理的重要因素，故為了探究狹縫的尺寸極限，了解狹縫高度不同對微尺度燃燒的影響，需要大量的實驗研究，又因為微尺寸燃燒器十分精細，加工難度比較大，為滿足實驗需求，若對不同狹縫高度都進行加工，費時費力。所以本發明設計了一個狹縫高度可調節的微燃燒室。

發明內容

本發明是為方便對微燃燒的著火和熄火的機理進行深入的研究，同時縮短加工各種狹縫高度燃燒室所花費的時間，節約加工成本，并能使狹縫高度調節更加準確。

本發明通過以下技術方案得以實現：一種通道高度可調的微燃燒裝置，?其特征在于：所述裝置包括兩塊鐵基板、兩塊滑塊和固定在薄鐵板上的噴嘴，所述鐵基板上以寬度方向的中心線為對稱軸線對稱開有滑槽，滑槽之間開有水平噴口固定槽；兩塊滑塊的后端安裝在兩塊鐵基板的斜槽中，并能沿斜槽滑動；兩塊滑塊整體構成“Y”型；其中兩塊滑塊的后端成“V”型，兩塊滑塊的前端則相互平行，之間的距離則為燃燒室高度，通過兩塊滑塊的后端在兩塊鐵基板的斜槽中的滑動改變燃燒室高度；所述薄鐵板固定在水平噴口固定槽中，噴嘴的長度應保證噴嘴的前端與鐵基板前端平齊；兩塊滑塊前端兩側中一側采用銅板用耐高溫膠密封，另一側則采用耐高溫透明玻璃耐高溫膠密封，用于觀測。

所述鐵基板為矩形，所述的斜槽與鐵基板短邊垂直方向呈30°角。

所述鐵基板兩側開有螺紋孔，通過緊固螺釘連接兩塊鐵基板。

所述耐高溫膠密封為市售，品牌為荷蘭進口野牛耐高溫膠，可長時間在1250°C高溫下使用，有優越的防火阻燃的特殊功效，抗位移、高強永久粘結效果顯著。

所述耐高溫透明玻璃采用石英玻璃，熔點1750°C，主要成分為二氧化硅，光學透光率達85%以上，厚度為2?mm。

本發明與現有的平板微燃燒室相比，有如下創新：

1、微通道的高度在一定范圍內可以任意調節，減少了加工多種狹縫高度微燃燒室的過程，有效減少了加工實驗器材所需的人力和物力，節約試驗成本，使得實驗可以有效快速的進行。

2、設置了可移動滑塊在滑槽內運動，確保了調節微燃燒室狹縫高度的可靠性和準確性，并保證了裝置的牢固性和安全性；使實驗獲得的數據更加準確。

3、將噴嘴固定在薄鐵板上，并安放在噴口固定槽上，保證了燃燒室內有一個良好的流場，有助于反應物組分的均勻分布。

附圖說明

圖1是通道高度可調的平行板微燃燒室。

圖2是帶有滑槽的鐵板的結構圖。

圖3是固定在薄鐵板上噴嘴的結構圖。

圖中1是帶有滑槽的鐵基板，2是螺紋孔，3是滑塊，4是觀測玻璃，5是薄鐵板，6是噴嘴固定槽，7是滑槽，8是噴嘴，9是鐵基板前端。?

具體實施方式

如圖1，是通道高度可調的平行板微燃燒室，滑塊3可以在滑槽7內移動，通過滑塊3的前后移動來調節微通道的高度；將噴嘴固定在薄鐵板5上，薄鐵板5卡在兩個滑塊間噴嘴固定槽6內，以固定混合氣的噴射方向；緊固螺釘通過螺紋孔2將兩塊鐵基板1固定，進而在通道調到合適高度時能固定通道，保證通道的平行度和牢固度，通道的側面使用耐高溫的玻璃，可以觀察到內部的火焰傳播特性和著火熄火特性,高溫玻璃與滑塊之間通過耐高溫膠密封。

如圖2，是帶有滑槽的鐵基板1結構圖，內有滑槽7、螺紋孔2和噴口固定槽6。