[發(fā)明專利]一種便于觀察和拍攝的液滴蒸發(fā)和燃燒裝置及實驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810377401.7
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108828130B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 孫運蘭;韓偉康;朱寶忠;石偉;陳穎;何成雨
• 申請（專利權）人: 安徽工業(yè)大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12;G01N25/14
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 韋超峰;胡鋒鋒

本發(fā)明公開了一種便于觀察和拍攝的液滴蒸發(fā)和燃燒裝置及實驗方法，屬于燃燒實驗裝置技術領域。本發(fā)明的一種便于觀察和拍攝的液滴蒸發(fā)和燃燒裝置，包括密封裝置、供氣機構、點火機構和熱電偶推進機構，其中供氣機構用于向密封裝置供氣，點火機構用于燃料的點火操作，所述的熱電偶推進機構包括熱電偶、推送小車和驅(qū)動機構，所述熱電偶安裝于推送小車上，且其感應端伸出至推送小車外，所述的驅(qū)動機構與推送小車驅(qū)動相連，用于驅(qū)動控制推送小車的運動。本發(fā)明適用于研究液滴的蒸發(fā)或燃燒過程中的液滴蒸發(fā)或火焰變化，裝置整體結構簡單，方便操作，且實驗結果的誤差較小，結果較為準確和可靠。

技術領域

本發(fā)明屬于燃燒實驗裝置技術領域，更具體地，涉及一種便于觀察和拍攝的液滴蒸發(fā)和燃燒裝置及實驗方法。

背景技術

納米流體屬于一種新興的替代石油燃料的新型能源，即通過向傳統(tǒng)燃料中加入納米級別的顆粒，對傳統(tǒng)的燃料進行改性，從而提高燃料的燃燒效率，降低燃料的點火延遲等，但是燃料燃燒過程分為許多個階段，為進一步發(fā)展納米流體燃料，需要進一步的了解納米流體的性質(zhì)。因此，探究不同納米顆粒種類、不同納米顆粒尺寸及不同納米顆粒濃度等對納米流體點火延遲、點火溫度等燃燒性質(zhì)的影響十分重要。

單液滴燃燒是對納米流體研究的普遍手段，而且液滴形式簡單，便于觀察和研究，但采用現(xiàn)有的單液滴實驗臺對納米流體的燃燒特性進行實驗研究時，其實驗結果的準確性還有待進一步提高，尤其是實驗過程中由于受人為因素的干擾控制，實驗誤差相對較大。此外，現(xiàn)有大部分實驗臺通常都無法保證腔體內(nèi)氣氛的穩(wěn)定性，從而會對納米流體的點火性質(zhì)造成影響，進而影響實驗探究結果。

如，中國專利號為：201610807415.9，申請公布日為：2017.02.22，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種液滴燃燒試驗裝置，該申請案公開了一種液滴燃燒實驗裝置，其包括高溫實驗腔體結構、與所述高溫實驗腔體結構相對設置的液滴傳送機構及液滴制作機構。所述高溫實驗腔體結構包括本體及多個氮化硅加熱片，多個所述氮化硅加熱片繞所述本體的中心軸均勻排布。所述液滴制作機構包括注射泵底座、設置在所述注射泵底座一端的注射泵步進電機、連接于所述注射泵步進電機的注射泵絲杠、連接于所述注射泵絲杠的注射泵推板、設置在所述注射泵底座與所述注射泵步進電機所在端相背一端的注射泵前擋板、設置在所述注射泵前擋板上的導向管及部分套設在所述導向管內(nèi)的微升注射器，通過控制所述注射泵步進電機的脈沖數(shù)可以控制所述微升注射器注射液體的體積，即液滴的尺寸。

但上述申請案的不足之處在于該裝置拍攝和調(diào)試較為復雜，不方便實驗者觀察，不能進行氣體組分的混勻，且裝置適用性較為單一，不能滿足多樣性的實驗條件，裝置本身的成本也過高。此外，現(xiàn)有單液滴實驗臺絕大多數(shù)都會存在火焰受腔體空間大小的影響或者雖然實驗臺腔體空間足夠，但是腔體不方便觀察或拍攝的問題。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有納米流體研究用液滴燃燒實驗裝置存在的以上不足，提供了一種便于觀察和拍攝的液滴蒸發(fā)和燃燒裝置及實驗方法。本發(fā)明基于單液滴蒸發(fā)燃燒實驗裝置的工作特點，針對液滴燃燒實驗裝置的結構及部件連接關系進行了優(yōu)化設計，從而能夠大大減小人為干預等造成的不確定性和實驗誤差，進而保證實驗結果的準確性和穩(wěn)定性。

2.技術方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為：

本發(fā)明的一種便于觀察和拍攝的液滴蒸發(fā)和燃燒裝置，包括密封裝置、供氣機構、點火機構和熱電偶推進機構，其中供氣機構用于向密封裝置供氣，點火機構用于燃料的點火操作，所述的熱電偶推進機構包括熱電偶、推送小車和驅(qū)動機構，所述熱電偶安裝于推送小車上，且其感應端伸出至推送小車外，所述的驅(qū)動機構與推送小車驅(qū)動相連，用于驅(qū)動控制推送小車的運動。

更進一步的，所述的驅(qū)動機構包括步進電機和供電裝置，所述的步進電機分別與推送小車及供電裝置相連。