[實用新型]一種半開放式納米流體燃料燃燒特性測試裝置

有效

• 申請號: 201620455572.3
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN206348309U
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 劉冬;劉冠楠
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 朱寶慶

技術領域

本實用新型涉及一種流體材料燃燒技術，特別是一種半開放式納米流體燃料燃燒特性測試裝置。

背景技術

納米流體是指一定的方式和比例在液體中加入納米級金屬或金屬氧化物粒子制備成的均勻、穩定、高導熱的新型換熱介質，具有低燃點、高燃燒值、低污染物排放的優點，受到了國內外研究者的廣泛關注。然而，納米流體燃料的燃燒機理尚不完善，因此從基礎角度探究納米流體燃料燃燒的過程具有重要的理論意義和實用價值。通常用于納米流體燃料燃燒特性研究的方法為單液滴燃燒測試，該方法無法測試納米流體燃料連續燃燒過程，而納米流體燃料實際應用過程中應為連續燃燒，而非簡單的單顆粒液滴燃燒。

懸浮于納米流體中的納米粒子在納米流體燃料燃燒過程中易發生氧化反應，收集并分析燃燒的固體殘留物對于分析納米粒子在納米流體燃料燃燒過程中所發生的化學變化具有重要的作用，同時促進納米粒子與基底燃料協同作用的研究。納米流體燃料通入普通石英玻璃直管并在出口處點燃，則燃燒固體殘留物聚集于管內，較難收集取樣。納米流體燃料通入電弧及噴嘴燃燒器并在出口處點燃，則燃燒固體殘留物分散于端面，不易集中，較難收集取樣。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種半開放式納米流體燃料燃燒特性測試裝置，納米流體通過該裝置可以形成較為穩定的火焰，且燃燒固體殘留物收集取樣容易。

一種半開放式納米流體燃料燃燒特性測試裝置，包括管體，所述管體燃燒端設置一與管體軸向平行的開口，流體于該開口處燃燒。

作為本實用新型的一種實施方式，所述開口的范圍包括：

a、于管體燃燒端端面起沿管體軸線方向切割的切割面，

b、管體燃燒端端面，

c、與管體管壁處沿管體徑向切割的切割面。

作為本實用新型的一種實施方式，于管體燃燒端處的管壁上設一開口。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：(1)本實用新型設計的半開口燃燒器結構簡單，是一種適于從基礎角度研究小流量納米流體燃料的燃燒器，納米流體燃料以一定的流量范圍，形成較為穩定的火焰，通過火焰的物理測量，估測納米流體燃料的性能；(2)燃燒過后，燃燒固體殘留物聚集于半開口弧面，對此燃燒固體殘留物進行收集取樣容易。

下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的第一種實施例示意圖。

圖2為本實用新型的第二種實施例示意圖。

圖3為本實用新型開口的若干種形狀示意圖。

圖4為本實用新型流體燃燒示意圖，其中(a)至(h)中每相鄰的兩幅圖的時間間隔為2ms。

具體實施方式

一種半開放式納米流體燃料燃燒特性測試裝置，包括管體1，所述管體1燃燒端設置一與管體1軸向平行的開口2，流體于該開口2處燃燒。

結合圖1，所述開口2的范圍包括：

a、于管體1燃燒端端面1-1起沿管體1軸線方向切割的切割面，

b、管體1燃燒端端面1-1，

c、與管體1管壁處沿管體1徑向切割的切割面。

由于開口2處比現有管體燃燒端的面積大，增加了流體燃料與空氣的接觸面積，且壁面可以對燃燒時的流體起到支撐作用，因此火焰可以穩定燃燒。經過實驗，于管體1燃燒端端面1-1起沿管體1軸線切割的切割面作為開口2的其中一個范圍邊界，可以獲得最為穩定的火焰。

結合圖2，本實用新型可以在管體1燃燒端處的管壁上設一開口2，同樣可以達到穩定燃燒和易于收集燃燒固體殘留物的效果。在管壁上設置一開口2的形狀不唯一，可以為矩形，也可以為圖3所述的圓形、多邊形或多個開口的集合。

結合圖4，對于當流量為0.5ml/min時，添加濃度為1.0％的100nm鋁粒子并以乙醇為基底的納米流體時，在該實用新型裝置中燃燒，可以觀測到其燃燒穩定，其中(a)至(f)中每相鄰的兩幅圖的時間間隔為2ms。所述管體(1)材質為石英玻璃。