[發(fā)明專利]一種柱面多孔噴射式的微型液體燃燒器及其燃燒方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810947389.9
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109237470A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甘云華;周毅;江政緯
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: F23D11/00
• 分類號: F23D11/00;F23D11/36
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

本發(fā)明涉及微型液體燃料燃燒裝置，公開了一種柱面多孔噴射式的微型液體燃燒器，包括燃燒室、上密封板、下密封板和進(jìn)氣管道，上、下密封板用于密封燃燒室，所述燃燒室開有第一進(jìn)氣口和第一排氣口，所述進(jìn)氣管道的一端貫穿第一進(jìn)氣口至燃燒室的內(nèi)部，所述燃燒室的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)料管道和燃燒器，所述進(jìn)料管道的一端位于燃燒器的內(nèi)部，且所述燃燒器的底端與進(jìn)料管道的中部連接，所述進(jìn)料管道的另一端貫穿下密封板，本發(fā)明還提供了一種柱面多孔噴射式的微型液體燃燒器的燃燒方法，其有益效果在于：增大液體燃料表面積，使其與空氣充分混合，同時加速液體燃料的蒸發(fā)，使燃燒能夠穩(wěn)定高效進(jìn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微型液體燃料燃燒裝置，具體涉及一種柱面多孔噴射式的微型液體燃燒器及其燃燒方法。

背景技術(shù)

近年來，基于不斷涌現(xiàn)的微小型飛行器、單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)、微小型機(jī)器人以及各種便攜式的電子設(shè)備等對動力的迫切需求，大多數(shù)設(shè)備由傳統(tǒng)的化學(xué)電池驅(qū)動轉(zhuǎn)向?qū)σ阅芰棵芏冗h(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰電池能量密度的液體碳?xì)浠衔餅槿剂系奈⑿腿紵齽恿ρb置的研究，如果能夠使其穩(wěn)定，高效的燃燒，基于燃燒的微小型動力裝置就具有極大的競爭力，同時液體碳?xì)淙剂铣浞秩紵蟮漠a(chǎn)物是水和二氧化碳，大大降低了對環(huán)境造成的壓力，故而微型液體燃燒器的研究與開發(fā)也就成了近年來科學(xué)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的對象。

相較于傳統(tǒng)燃燒過程，微小尺度燃燒主要面臨著由于面體比相較于傳統(tǒng)燃燒器增大了兩個數(shù)量級所帶來的巨大的散熱損失；其次是由于幾何尺寸較小，而化學(xué)反應(yīng)時間不隨質(zhì)量流量或燃燒器容積而變化，燃料和空氣混合物停留時間較短，導(dǎo)致燃燒不完全，使得燃料伴隨尾氣直接排出，降低了燃燒效率。液體燃料雖然能量密度高，但需要時間來進(jìn)行蒸發(fā)以及與空氣混合，由此也給微型液體燃燒器的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來一定的困難。因此，為了能夠使得液體燃燒器能夠穩(wěn)定高效的燃燒，需要解決液體燃料快速蒸發(fā)并與空氣充分混合的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種柱面多孔噴射式的微型液體燃燒器，從而解決微型液體燃燒器長時間來所面臨的液體燃料難以快速蒸發(fā)與空氣充分混合等問題，本發(fā)明的另一目的在于提供了一種柱面多孔噴射式的微型液體燃燒器的燃燒方法。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種柱面多孔噴射式的微型液體燃燒器，包括燃燒室、上密封板、下密封板、進(jìn)氣管道和點(diǎn)火器，所述上密封板密封于燃燒室的上端，所述下密封板密封于燃燒室的下端，所述燃燒室開有第一進(jìn)氣口和第一排氣口，所述進(jìn)氣管道的一端貫穿第一進(jìn)氣口至燃燒室的內(nèi)部，所述燃燒室的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)料管道和燃燒器，所述燃燒器包括燃料柱和金屬網(wǎng)格套筒，所述金屬網(wǎng)格套筒底端開口，所述金屬網(wǎng)格套筒套接于燃料柱，所述燃料柱的頂部密封，而所述燃料柱的側(cè)壁開有多個出料孔，所述燃料柱的底端與進(jìn)料管道固定連接，所述進(jìn)料管道一端延伸至燃料柱的內(nèi)部，所述進(jìn)料管道與燃料柱之間形成排料腔，所述排料腔與出料孔連通，所述進(jìn)料管道的另一端貫穿下密封板，所述進(jìn)料管道的外壁與下密封板密封連接，所述點(diǎn)火器與金屬網(wǎng)格套筒連接，所述點(diǎn)火器的引線穿過上密封板與外部高壓電源連接。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣管道具有螺旋段，所述螺旋段套接于燃燒室的外壁，且所述螺旋段的壁面貼緊于燃燒室的外壁。

進(jìn)一步地，所述燃燒器還包括多孔介質(zhì)層，所述多孔介質(zhì)層貼緊于燃料柱的側(cè)壁，且所述多孔介質(zhì)層與金屬網(wǎng)格套筒之間具有間隙。

進(jìn)一步地，所述金屬網(wǎng)格套筒的表面涂有催化劑層。

進(jìn)一步地，所述燃燒室、燃料柱、進(jìn)料管道和進(jìn)氣管道均由不銹鋼材料制成。

進(jìn)一步地，還包括密封外筒，所述密封外筒套接于燃燒室的外側(cè)，所述進(jìn)氣管道位于密封外筒與燃燒室之間，所述密封外筒的上端與上密封板連接，所述密封外筒的下端與下密封板連接，所述密封外筒開有第二進(jìn)氣口和第二排氣口，所述進(jìn)氣管道的另一端貫穿第二進(jìn)氣口。