[發明專利]一種可調節燃燒室樣件傳熱特性研究系統

有效

• 申請號: 201811245015.9
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109238724B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 張宇;傅佳宏;李征濤;劉震濤;潘立挺;田江平
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院;浙江大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01N25/20;G01N25/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種可調節燃燒室樣件傳熱特性研究系統，其特征在于，包括二維可調節燃燒室樣件、定容燃燒彈（3）、同步控制與瞬態溫度采集子系統、燃油供給子系統、高速攝像子系統、進排氣子系統、冷卻子系統；

二維可調節燃燒室樣件安裝在定容燃燒彈（3）中，用于模擬活塞不同上止點位置狀態；

定容燃燒彈（3）主體為圓柱形造型，用于模擬柴油機燃燒室中高溫、高壓環境；

同步控制與瞬態溫度采集子系統具有噴油時刻控制、圖像拍攝控制以及瞬態溫度采集功能；

燃油供給子系統包括油箱、高壓共軌與噴油器，為定容燃燒彈彈體提供高壓燃油；

高速攝像子系統對定容燃燒彈（3）中燃油噴霧附壁以及燃油附壁燃燒過程進行過程記錄，并結合光學測量方法分析燃燒狀態；

進排氣子系統連接定容燃燒彈（3）的進氣孔與排氣孔；

冷卻子系統連接定容燃燒彈（3），對噴油器與石英視窗進行冷卻；

所述的二維可調節燃燒室樣件包括模擬活塞型線樣件（1a）、模擬缸蓋火力面樣件（1b）、模擬余隙樣件（1c），不同厚度的模擬余隙樣件（1c）放置在模擬活塞型線樣件（1a）與模擬缸蓋火力面樣件（1b）之間，模擬不同活塞行進至不同上止點位置，從而研究不同噴油時刻下燃料噴霧撞壁以及燃油附壁燃燒下的傳熱特性；

所述的定容燃燒彈（3），主體為圓柱形造型，彈體側面安裝石英視窗或者鐵塊，彈體上部設有連接立柱（2）用來固定二維可調節燃燒室樣件，彈體下部設有加熱線圈以及加熱調節器（20），為定容燃燒彈提供高溫氣體。

2.如權利要求1所述的一種可調節燃燒室樣件傳熱特性研究系統，其特征在于，所述的同步控制與瞬態溫度采集子系統，包括同步控制單元和瞬態溫度采集單元，同步控制單元采用NI公司生產的CompactRIO控制系統（21）和同步控制上位機（22），用于控制噴油脈寬信號、噴射觸發信號、拍攝觸發信號、加熱器加熱信號，瞬態溫度采集單元包括快速響應熱電偶（4），PXI溫度采集箱（5），以及溫度采集上位機（6）。

3.如權利要求1所述的一種可調節燃燒室樣件傳熱特性研究系統，其特征在于，所述的燃油供給子系統包括油箱（7）、高壓油泵（8）、高壓油軌（9）、電控噴油器（10），在共軌內設置軌壓傳感器（23），高壓油泵（8）抽取油箱（7）中燃油至高壓油軌（9），軌壓傳感器（23）放置在高壓油軌（9）測量油軌中燃油壓力，電控噴油器（10）連接高壓油軌（9）進行燃油噴射。

4.如權利要求1所述的一種可調節燃燒室樣件傳熱特性研究系統，其特征在于，所述的高速攝像子系統包括高速攝影機（11）和光源（12），其中高速攝影機上安裝降低整體光強的中性衰減濾光片。

5.如權利要求1所述的一種可調節燃燒室樣件傳熱特性研究系統，其特征在于，所述的進排氣子系統包括高壓氣瓶（13）、減壓閥（14）、排氣閥（15）、壓力表（24）和排氣腔（16），高壓氣瓶（13）通過減壓閥（14）連接至定容燃燒彈（3），壓力表（24）安裝在高壓氣瓶上面檢測氣瓶壓力，廢氣通過排氣閥（15）連接至排氣腔（16）排出。

6.如權利要求1所述的一種可調節燃燒室樣件傳熱特性研究系統，其特征在于，所述的冷卻子系統包括冷卻水箱（18）、水泵（25）、排水槽（17）與進水閥（19），定容燃燒彈內部設計有冷卻水路，冷卻水箱（18）與水泵（25）連接，水泵（25）與進水閥（19）連接，通過控制進水閥（19）閥門大小設置冷卻水流量，排出的冷卻水從定容燃燒彈流出至排水槽（17）。