技术特征：
1.一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，该实验平台用于气体燃料和液体燃料在等离子体中的氧化、热解和重整研究，包括进气系统、反应系统、电源供电系统、产物检测系统及排气系统；进气系统，用于提供稀释气体及燃料气体的混合与加热，当燃料为液体时，首先将液体燃料气化，再与稀释气体进行混合；反应系统，用于为实验过程提供温度、压力可控的反应区域，同时提供双介质阻挡放电结构，产生均匀的非平衡等离子体；电源供电系统，用于提供持续的电场，检测放电过程中的电压和电流，确保反应过程中有非平衡等离子的参与；产物检测系统，用于收集恒定体积的反应产物并对其离线检测，实现能源转换过程中微观组分的诊断与分析；排气系统，用于控制反应器中的压力变化，并将反应产生的气体排出系统。2.根据权利要求1所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，进气系统包括气体燃料(1)、质量流量计(3)、流量计控制器(4)、液体燃料(2)、液体注射泵(5)、加热带(7)以及蒸发罐(6)；气体燃料(1)以及稀释气体通过质量流量计(3)连接至不锈钢管中进行加热与混合，质量流量计(3)由流量计控制器(4)为其提供电源并控制流量；若为燃料为液体，液体通过液体注射泵(5)连接至蒸发罐(6)进行气化，蒸发罐(6)外设置的加热带(7)被设定为目标燃料沸点以上的温度，蒸发后的气体与稀释气同样在不锈钢管中进行加热与混合。3.根据权利要求1所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，反应系统包括电加热炉(8)、石英流动管(9)、k型热电偶(10)、数字温度计(11)、密封法兰(12)、外置铜环电极(24)、内置铜棒电极(25)以及包覆在铜棒电极上的石英管(26)；整个反应结构的两端由密封法兰(12)结合橡胶圈密封，反应器温度由电加热炉(8)控制；外置铜环电极(24)、石英流动管(9)、内置铜棒电极(25)以及包覆在铜棒电极上的石英管(26)四个部件之间保证预设的同轴度，从而构成均匀的放电区域；反应气体能够由进气端进入石英流动管(9)后流经放电区域，从排气端流出；k型热电偶(10)通过密封法兰(12)上的开孔放置进石英流动管(9)内对反应温度进行实时监测，探头处位于放电区域末端以避免对放电的干扰。4.根据权利要求3所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，电源供电系统包括电压探头(13)、电流探头(14)、示波器(15)以及放电电源(16)；放电电源(16)的正负两极分别接在外置铜环电极(24)和内置铜棒电极(25)上，为其提供电压，放电电压和电流通过电压探头(13)和电流探头(14)探测并在示波器(15)上显示记录。5.根据权利要求4所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，该实验平台支持多种放电电源(16)产生的等离子体放电。6.根据权利要求3所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其
特征在于，石英流动管(9)具有双层介质阻挡放电结构，其能够产生更加均匀的放电电场。7.根据权利要求3所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，电加热炉(8)为燃料反应提供了298k-1200k宽广范围的初始温度条件；k型热电偶(10)的放置位置能够使其监测到真实的燃料与等离子体的反应温度，且有效避免了热电偶对放电电场的影响。8.根据权利要求1所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，产物检测系统包括负压气体收集装置(19)、真空计(20)、气相色谱仪(21)和气相色谱/质谱联用仪(22)以及计算机(23)；反应后的气体由负压气体收集装置(19)收集并压缩，收集装置内的压力由真空计(20)检测，压缩后的反应气体进入气相色谱仪(21)和气相色谱/质谱联用仪(22)进行组分检测，并将结果反馈于计算机(23)上。9.根据权利要求8所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，负压气体收集装置(19)的使用允许反应在绝压0-100kpa的负压条件下进行。10.根据权利要求1所述的一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，其特征在于，产物排气系统包括微量调节阀(17)和真空泵(18)；通过旋转调节微量阀(17)，控制从真空泵(18)排入大气的气量，进一步控制反应结构中的压力，使其恒定在负压状态，并将多余产物气体及时排出。
技术总结
本实用新型一种等离子体辅助气液燃料氧化、热解和重整的实验平台，该平台包括进气系统、反应系统、电源供电系统、排气系统及产物检测系统。所述的进气系统提供了用于液体燃料进样及蒸发的液体燃料泵和蒸发罐；反应系统中包括双层介质阻挡放电结构的石英流动管以及电加热炉，可以在不同温度下获得均匀、高能量、高密度的非平衡等离子体；电源供电系统可以满足多种放电形式的要求；产物检测系统中包含的活塞式负压气体收集装置可以满足负压环境下进行实验的需求。本实用新型提供了一种在宽广压力和温度范围以及多种电源形式下进行等离子体辅助氧化、热解和重整的实验平台和方法，有助于气液燃料关于等离子体—燃烧化学反应动力学的研究以及相关机理的发展。力学的研究以及相关机理的发展。力学的研究以及相关机理的发展。
技术研发人员：胡二江 周萌 赵韵 殷阁媛 黄佐华
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.08.13
技术公布日：2022/1/25