一种微米级金属颗粒点火燃烧试验装置的制作方法

文档序号:12453216阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种微米级金属颗粒点火燃烧试验装置,其特征在于,所述装置包括:金属颗粒离散装置、供粉细管、高温燃气点火系统、观测系统和粒子取样装置;所述金属颗粒离散装置位于所述高温燃气点火系统下方,通过供粉细管与所述高温燃气点火系统连接;所述观测系统设置在所述高温燃气点火系统上方;粒子取样装置在所述高温燃气点火系统上方移动实现取样;

所述金属颗粒离散装置主要包括高压直流电源、正极板、负极板、正极板保护壳、负极板保护壳、电极板隔离圈以及流化气供应系统;正极板在下方,负极板在上方;电极板隔离圈安装在两个电极板之间;高压直流电源正、负极分别连接到正极板和负极板上;在负极板的中心处设置颗粒出口;电极板隔离圈侧壁上开有流化气入口;流化气供应系统通过流化气入口与正负极板之间的空间连通;正极板下方还安装有正极板保护壳,负极板上方还安装有负极板保护壳;在负极板保护壳上开有颗粒出口和供粉细管接口。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高温燃气点火系统主要由平面火焰炉、点火火花塞以及供气系统组成;

所述平面火焰炉的整体为圆柱状,主要包括炉盘、炉体、底座、进气接嘴、预混腔支架、钢珠、供粉细管保护管以及供粉细管密封帽;炉盘在炉体上方,底座在炉体下方;炉盘表面均匀布置有数个圆形通孔;炉体中设置有三个氧化剂和燃料混合区域,由下至上分别是预混腔、大钢珠区和小钢珠区;钢珠区由数个钢珠填充而成;大钢珠区和小钢珠区之间由不锈钢钢丝网隔离,所述钢丝网的孔径小于小钢珠区内钢珠的直径;大钢珠区和预混腔之间安装有钢珠支撑板,支撑板上设置有数个孔径小于大钢珠区内钢珠直径的通孔;预混腔内安装有预混腔支架;进气接嘴位于炉体下端壁面上,与预混腔连通;所述进气接嘴包括一个氧化剂进气接嘴和一个燃料进气接嘴,两个接嘴对称分布在炉体壁面上;供粉细管密封帽安装在平面火焰炉底座表面,供粉细管密封帽上开有一个通孔;供粉细管一端插入所述金属颗粒离散装置的供粉细管接口,一端从所述供粉细管密封帽的通孔插入,穿过炉体,从炉盘几何中心处的圆形通孔穿出;供粉细管外层装有不锈钢的保护套管。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述观测系统主要包括高速摄影仪和长焦显微放大镜头,所述装有长焦显微放大镜头的高速摄影仪置于所述平面火焰炉炉盘边缘的上方。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述粒子取样装置主要包括取样杆、金属块、压紧螺钉、调节垫块、导电双面胶;所述取样杆整体为长条形,取样杆上开有凹槽,调节垫块、金属块放置在所述凹槽内;金属块的两端各放置一块调节垫块;取样杆的一端开有螺孔,压紧螺钉从所述螺孔插入,与调节垫块接触;导电双面胶粘贴在金属块表面。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负极板的中心处的通孔直径为0.2~1.0mm;所述供粉细管的内径大于等于所述负极板中心处的通孔直径;供粉细管密封帽上通孔的直径大于等于供粉细管的外径;在所述炉盘几何中心处开有方便供粉细管穿过的圆形通孔,所述炉盘几何中心处的通孔的直径大于等于供粉细管的外径。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负极板的中心处颗粒出口的直径为0.5mm;所述供粉细管外径为1.6mm,内径为0.8mm;所述供粉细管密封帽上开有直径为1.8mm的通孔;炉盘几何中心处开直径为1.8mm的通孔。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述炉盘表面均匀布置有直径为0.3~0.5mm的通孔,相邻通孔之间的中心距离为0.5~1.0mm。

8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述正/负极板保护壳和电极板隔离圈均采用聚四氟乙烯材料;所述正极板和负极板的材料均为紫铜;所述供粉细管的材质为陶瓷;所述粒子取样装置中的金属块的材料为紫铜。

9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高温燃气点火系统采用甲烷和空气/氧气分别作为燃料和氧化剂。

10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述大钢珠区内的钢珠直径为4mm,所述小钢珠区内的钢珠直径为2mm。

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