[發明專利]液體燃料點火試驗系統

在審

• 申請號: 201811174408.5
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN109270208A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 韓用;鄢柳柳;蔡文哲;鄒德榮;安繼元;武勝;陳欣欣;劉松華
• 申請（專利權）人: 內蒙航天動力機械測試所;湖北三江航天江河化工科技有限公司;北京動力機械研究所
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明公開了一種液體燃料點火試驗系統，包括燃料供給裝置，其通過管道連接至霧化器，霧化器的噴嘴處設有點火器，霧化器噴嘴的出口一側下方還設有回收池，該系統還設有測量裝置，包括溫度測量裝置和霧化測量裝置。本發明能夠提高燃料燃燒質量和燃燒效率，采用燃料霧化點火燃燒模式，通過采集霧化粒徑、燃燒溫度等參數，分析混合燃料的霧化效果和燃燒特性。

技術領域

本發明屬于液體燃料技術領域，具體涉及一種液體燃料點火試驗系統。

背景技術

液體燃料燃燒是一種非均相擴散燃燒現象，通常包括液面燃燒、預蒸發燃燒和液霧燃燒等方式。液體燃料燃燒是一個復雜的物理化學過程。由于液體沸點低于其燃點，因此，液體總是先蒸發成氣體，并以氣態方式進行燃燒。蒸發過程是一個表面過程，為了保證燃燒質量，必須增大液體表面積。當前，在內燃機、液體火箭發動機等交通運輸、軍事等動力系統中，為了提高燃燒強度和燃燒效率，廣泛應用噴霧燃燒技術進行燃料化學能與機械能的轉換。首先用霧化器將燃油分裂成許多細小而分散的油滴，以增加燃料單位質量的表面積，使其能和周圍空間的氧化劑更好地混合，在空間達到迅速和完全的燃燒。

目前液體燃料霧化方法一般包括機械式霧化和介質式霧化。如圖1所示，機械式霧化是指液體燃料在高壓下通過霧化片的特殊機械結構將燃油霧化，通過噴油嘴噴出，一般包括直流式、離心式、和轉杯式。介質式霧化是指靠附加的霧化介質(蒸汽或壓縮空氣)的能力來霧化，一般分為高壓霧化、中壓霧化、低壓霧化。霧化原理如圖2所示。

為了提高液體燃料的能量，通常在燃料中添加超細型金屬或非金屬含能粒子，這種含能粒子懸浮于液體中形成懸濁液。由于固相粒子的添加，其粒徑、質量分數、粒子對比密度等會改變霧化粒子平均粒徑，影響霧化效果和燃燒效率。因此，如何改善添加超細型金屬或非金屬含能粒子的液體燃料霧化質量，提高燃料燃燒質量，分析和判別不同工況下液體燃料的燃燒效果成為一個難題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種液體燃料點火試驗系統，能夠提高燃料燃燒質量和燃燒效率，采用燃料霧化點火燃燒模式，通過采集霧化粒徑、燃燒溫度等參數，分析混合燃料的霧化效果和燃燒特性。

本發明所采取的技術方案是，一種液體燃料點火試驗系統，包括燃料供給裝置，其通過管道連接至霧化器，霧化器的噴嘴處設有點火器，霧化器噴嘴的出口下方還設有回收池，該系統還設有測量裝置，包括溫度測量裝置和霧化測量裝置；所述燃料供給裝置與霧化器之間的管道上設有和恒流泵，燃料供給裝置與霧化器之間還設有回油閥門，其與恒流泵并聯連接到燃料供給裝置與霧化器之間的管道上；所述燃料供給裝置與恒流泵之間的管道上還安裝有過濾器；所述燃料的供給壓力為0.8-12MPa，流量為5-10mg/s，空壓機連接管道的供氣壓力為0.96-24MPa，霧化器包括噴嘴入口氣液壓力比為1.2-2；韋伯準則數We＞14。

進一步地，所述霧化器包括噴嘴主管路，其通過管道與燃料供給裝置連接；噴嘴主管路外側設有環隙管路，環隙管路連接介質氣進口，其通過管道與空壓機連接。

進一步地，所述恒流泵與霧化器之間的管道及空壓機與霧化器之間的管道上均安裝有壓力表、流量計和逆止閥。

進一步地，所述燃料供給裝置與恒流泵之間的管道上還安裝有過濾器。

進一步地，所述燃料供給裝置為球形，其上部設有加注口，底部設有排泄口，該裝置還設有輸油孔，輸油孔通過管道連接霧化器。

進一步地，所述點火器為火花塞點火器，點火電壓為10-20KV。

一種液體燃料點火試驗測試方法，包括以下步驟：