一种半开放式纳米流体燃料燃烧特性测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种流体材料燃烧技术，特别是一种半开放式纳米流体燃料燃烧特性测试装置。

背景技术：

纳米流体是指一定的方式和比例在液体中加入纳米级金属或金属氧化物粒子制备成的均匀、稳定、高导热的新型换热介质，具有低燃点、高燃烧值、低污染物排放的优点，受到了国内外研究者的广泛关注。然而，纳米流体燃料的燃烧机理尚不完善，因此从基础角度探究纳米流体燃料燃烧的过程具有重要的理论意义和实用价值。通常用于纳米流体燃料燃烧特性研究的方法为单液滴燃烧测试，该方法无法测试纳米流体燃料连续燃烧过程，而纳米流体燃料实际应用过程中应为连续燃烧，而非简单的单颗粒液滴燃烧。

悬浮于纳米流体中的纳米粒子在纳米流体燃料燃烧过程中易发生氧化反应，收集并分析燃烧的固体残留物对于分析纳米粒子在纳米流体燃料燃烧过程中所发生的化学变化具有重要的作用，同时促进纳米粒子与基底燃料协同作用的研究。纳米流体燃料通入普通石英玻璃直管并在出口处点燃，则燃烧固体残留物聚集于管内，较难收集取样。纳米流体燃料通入电弧及喷嘴燃烧器并在出口处点燃，则燃烧固体残留物分散于端面，不易集中，较难收集取样。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种半开放式纳米流体燃料燃烧特性测试装置，纳米流体通过该装置可以形成较为稳定的火焰，且燃烧固体残留物收集取样容易。

一种半开放式纳米流体燃料燃烧特性测试装置，包括管体，所述管体燃烧端设置一与管体轴向平行的开口，流体于该开口处燃烧。

作为本实用新型的一种实施方式，所述开口的范围包括：

a、于管体燃烧端端面起沿管体轴线方向切割的切割面，

b、管体燃烧端端面，

c、与管体管壁处沿管体径向切割的切割面。

作为本实用新型的一种实施方式，于管体燃烧端处的管壁上设一开口。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：(1)本实用新型设计的半开口燃烧器结构简单，是一种适于从基础角度研究小流量纳米流体燃料的燃烧器，纳米流体燃料以一定的流量范围，形成较为稳定的火焰，通过火焰的物理测量，估测纳米流体燃料的性能；(2)燃烧过后，燃烧固体残留物聚集于半开口弧面，对此燃烧固体残留物进行收集取样容易。

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型的第一种实施例示意图。

图2为本实用新型的第二种实施例示意图。

图3为本实用新型开口的若干种形状示意图。

图4为本实用新型流体燃烧示意图，其中(a)至(h)中每相邻的两幅图的时间间隔为2ms。

具体实施方式

一种半开放式纳米流体燃料燃烧特性测试装置，包括管体1，所述管体1燃烧端设置一与管体1轴向平行的开口2，流体于该开口2处燃烧。

结合图1，所述开口2的范围包括：

a、于管体1燃烧端端面1-1起沿管体1轴线方向切割的切割面，

b、管体1燃烧端端面1-1，

c、与管体1管壁处沿管体1径向切割的切割面。

由于开口2处比现有管体燃烧端的面积大，增加了流体燃料与空气的接触面积，且壁面可以对燃烧时的流体起到支撑作用，因此火焰可以稳定燃烧。经过实验，于管体1燃烧端端面1-1起沿管体1轴线切割的切割面作为开口2的其中一个范围边界，可以获得最为稳定的火焰。

结合图2，本实用新型可以在管体1燃烧端处的管壁上设一开口2，同样可以达到稳定燃烧和易于收集燃烧固体残留物的效果。在管壁上设置一开口2的形状不唯一，可以为矩形，也可以为图3所述的圆形、多边形或多个开口的集合。

结合图4，对于当流量为0.5ml/min时，添加浓度为1.0％的100nm铝粒子并以乙醇为基底的纳米流体时，在该实用新型装置中燃烧，可以观测到其燃烧稳定，其中(a)至(f)中每相邻的两幅图的时间间隔为2ms。所述管体(1)材质为石英玻璃。