一种多孔介质燃烧器中燃烧波传播的可视化装置的制作方法

本实用新型涉及一种燃烧波传播的可视化装置，具体是指预混气体在多孔介质燃烧器中燃烧波传播的可视化装置。

背景技术：

多孔介质燃烧技术是一项新型的燃烧技术，与传统的自由空间燃烧火焰不同，多孔介质燃烧是一种预混燃烧，将燃料和氧化剂（氧气或空气）按一定的比例预先均匀混合（即预混气体），送入颗粒或小球填充的蜂窝陶瓷或泡沫陶瓷燃烧器中进行燃烧。多孔介质燃烧具有超绝热燃烧特性，燃烧效率高，燃料适应性广，燃烧极限范围宽，污染物排放量低，应用前景广阔。

预混气体在多孔介质燃烧器的燃烧过程中，火焰传播的焰锋表面称为燃烧波。多孔介质内燃烧波的传播特性，一般是采用热电偶测量燃烧器不同位置的温度，通过温度的变化，来获得燃烧波传播的相关信息。目前，在物理和热工教学中，没有相关的设备或者仪器能够直观地演示多孔介质内燃烧波的传播现象，也不能定量地测量燃烧波的传播速率。

技术实现要素：

针对以上存在的问题，本实用新型提供一种多孔介质燃烧器中燃烧波传播的可视化装置，该装置可以直观地演示预混气体在多孔介质燃烧器中的燃烧波传播现象，能够定量地测量出燃烧波的传播速率。

为了达到上述目的，所采用的技术方案是：一种多孔介质燃烧器中燃烧波传播的可视化装置，包括石英玻璃管接头、玻璃胶、石英玻璃管、多孔板（a、b、c）、支撑台阶（a、b、c）、点火器、多孔介质材料、秒表和刻度尺；石英玻璃管接头与石英玻璃管之间，通过玻璃胶粘结和密封；多孔板（a、b、c）依靠支撑台阶（a、b、c）支撑，支撑台阶（a、b、c）通过玻璃胶粘结在石英玻璃管内；多孔板a位于石英玻璃管接头与支撑台阶a之间；支撑台阶a与支撑台阶b之间安装有点火器；多孔板b与多孔板c之间填充有多孔介质材料；多孔板c通过支撑台阶c支撑；刻度尺位于石英玻璃管中安装多孔介质材料段的外部位置。

所述的玻璃胶为耐高温玻璃胶，其膨胀系数与石英玻璃管接头、石英玻璃管、多孔板（a、b、c）和支撑台阶（a、b、c）的膨胀系数相近。

所述的多孔板和多孔介质材料为三氧化二铝泡沫陶瓷，或者为碳化硅泡沫陶瓷，或者为三氧化二铝泡沫陶瓷和碳化硅泡沫陶瓷两种材料混合的泡沫陶瓷；多孔板的孔隙率为80%-90%，孔径为30-40PPI，板厚为20-100mm；所述的多孔介质材料为小球状，直径为3-10mm。

所述的支撑台阶（a、b、c）与石英玻璃管的内壁通过玻璃胶粘结固定。

所述的多孔介质燃烧器中的燃烧波，是指预混气体在多孔介质燃烧器中燃烧时产生的燃烧波；预混气体是甲烷与空气的混合气体，也可以是液化气或其它可燃气体与空气的预混气体，但是预混气体中的可燃气体比例，必须在其爆炸极限之外。

预混气体从所述的石英玻璃管接头流入石英玻璃管和多孔板a，在多孔板a和多孔板b之间形成均压空间；点火器点燃预混气体后，预混气体在多孔介质材料组成的燃烧室内燃烧，产生燃烧波；燃烧后生成的烟气由石英玻璃管的出口流出。

所述的多孔介质燃烧器中的燃烧波，其传播速度的快慢由通入预混气体的流量大小进行调节，通过石英玻璃管可以清晰地观察到预混气体在多孔介质燃烧器中的燃烧波传播现象。

所述的多孔介质燃烧器中的燃烧波，可以借助于刻度尺测量出燃烧波的传播距离，通过秒表测量出燃烧波的传播时间，用燃烧波的传播距离除以传播时间，精确地计算出燃烧波的传播速度。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图1中，1-石英玻璃管接头；2-玻璃胶；3-石英玻璃管；4-多孔板（a、b、c）；5-支撑台阶（a、b、c）；6-点火器；7-多孔介质材料；8-刻度尺；9-秒表。

具体实施方式

下面结合附图1并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，一种多孔介质燃烧器中燃烧波传播的可视化装置，包括石英玻璃管接头1、玻璃胶2、石英玻璃管3、多孔板4（分别表示为4a、4b、4c）、支撑台阶5（分别表示为5a、5b、5c）、点火器6、多孔介质材料7、刻度尺8和秒表9；石英玻璃管接头1与石英玻璃管3之间，通过玻璃胶2粘结和密封；多孔板4（4a、4b、4c）依靠支撑台阶5（5a、5b、5c）支撑；支撑台阶5（5a、5b、5c）通过玻璃胶粘结在石英玻璃管3内；多孔板4a位于石英玻璃管接头1与支撑台阶5a之间；支撑台阶5a与支撑台阶5b之间安装有点火器6；多孔板4b与多孔板4c之间填充有多孔介质材料7；多孔板4c通过支撑台阶5c支撑；刻度尺8位于石英玻璃管3中安装多孔介质材料7的外部位置处。

如图1所示，所述的玻璃胶2为耐高温玻璃胶，其膨胀系数与石英玻璃管接头1、石英玻璃管3、多孔板4（4a、4b、4c）和支撑台阶5（5a、5b、5c）的膨胀系数相近。

如图1所示，所述的多孔板4（4a、4b、4c）和多孔介质材料7为三氧化二铝泡沫陶瓷，或者为碳化硅泡沫陶瓷，或者为三氧化二铝泡沫陶瓷和碳化硅泡沫陶瓷两种材料混合的泡沫陶瓷；多孔板4（4a、4b、4c）的孔隙率为80%-90%，孔径为30-40PPI，板厚为20-100mm；所述的多孔介质材料7为小球状，直径为3-10mm。

如图1所示，所述的支撑台阶5（5a、5b、5c）与石英玻璃管3的内壁通过玻璃胶粘结固定。

如图1所示，所述的多孔介质燃烧器中的燃烧波，是指预混气体在多孔介质燃烧器中燃烧时产生的燃烧波；预混气体是甲烷与空气的混合气体，也可以是液化气或其它可燃气体与空气的预混气体，但是预混气体中的可燃气体比例，必须在其爆炸极限之外。

如图1所示，预混气体从所述的石英玻璃管接头1流入石英玻璃管3和多孔板4a，在多孔板4a和多孔板4b之间形成均压空间；点火器6点燃预混气体后，预混气体在多孔介质材料7组成的燃烧室内燃烧，产生燃烧波；燃烧后生成的烟气由石英玻璃管3的出口流出。

如图1所示，所述的多孔介质燃烧器中的燃烧波，其传播速度的快慢由通入的预混气体流量大小进行调节，通过石英玻璃管3可以清晰地观察到预混气体在多孔介质燃烧器中的燃烧波传播现象。

如图1所示，可以借助于刻度尺8测量出燃烧波的传播距离，通过秒表9测量出燃烧波的传播时间，用燃烧波的传播距离除以传播时间，精确地计算出燃烧波的传播速度。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。