[发明专利]多孔介质燃烧器制造材料的筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及多孔介质材料技术领域，尤其涉及一种多孔介质燃烧器制造材料的筛选方法。

背景技术

多孔介质材料特有的结构特征，如孔穴的结构、形状、尺寸大小等直接决定了多孔介质材料的表征参数和性能。多孔介质材料的孔隙率、孔密度、比表面积、通透性、导热系数等参数会对气体的内部流动、气体与固体骨架之间的对流换热、固体内部的导热与辐射传热特性产生决定性的影响，进而影响可燃气体在多孔介质内的燃烧特性。这也是导致多孔介质材料内的燃烧不同于其它燃烧方式的根本所在。因此，多孔介质燃烧器的制造材料对燃烧器的工作性能有着重要的影响。

在设计和制造多孔介质燃烧器时，需要掌握制造燃烧器所用的多孔介质材料的平均孔径。平均孔径是多孔介质材料的重要参数，对多孔介质材料的透过性、渗透率、过滤性等其它一系列性质均具有显著影响，因此其准确测量对设计和制造多孔介质燃烧器具有十分重要的意义。但多孔介质材料中孔的结构非常复杂，孔隙形状和尺寸具有较大的差异，再加上多孔介质种类的多样性和结构复杂性，使得对平均孔径的计算和测量难以统一。目前的一般做法大多局限于实验方法，针对某种材料或者某种具体规格，得出其平均孔径的经验关系式。由于所选用材料的差异以及实验方法的不同，该做法得出的结果差别很大。在面对多种类、具有不同结构的多孔介质材料时，缺乏通用性。

发明内容

基于此，本发明提供了一种多孔介质燃烧器制造材料的筛选方法。

一种多孔介质燃烧器制造材料的筛选方法，包括以下步骤：

根据多孔介质材料的流量密度、单位长度压降、孔隙率和多孔介质材料内流体的动力粘性系数，得出多孔介质材料的平均孔径的计算公式；

根据所述计算公式，计算多孔介质燃烧器的各个候选制造材料的平均孔径；

根据计算结果，按照预设筛选条件对所述各个候选制造材料进行筛选。

与一般技术相比，本发明多孔介质燃烧器制造材料的筛选方法，根据多孔介质材料的流量密度、单位长度压降、孔隙率和多孔介质材料内流体的动力粘性系数，得出了用于计算多孔介质材料的平均孔径的通用公式，可以对不同种类、不同结构的多孔介质材料实现统一计算，而不必针对不同材料分别进行实验以得出具体的拟合公式。通过快速计算各个候选制造材料的平均孔径，大大降低了制造多孔介质燃烧器前对候选材料进行筛选的复杂工序，提高了效率。

附图说明

图1是本发明多孔介质燃烧器制造材料的筛选方法的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

请参阅图1，为本发明多孔介质燃烧器制造材料的筛选方法的流程示意图。本发明多孔介质燃烧器制造材料的筛选方法包括以下步骤：

S101根据多孔介质材料的流量密度、单位长度压降、孔隙率和多孔介质材料内流体的动力粘性系数，得出多孔介质材料的平均孔径的计算公式；

作为其中一个实施例，可将多孔介质材料的孔道按照圆形毛细管处理，得出以下多孔介质材料的平均孔径的计算公式：

d=32μLQϵAΔp]]>

其中，μ为多孔介质材料内流体的动力粘性系数，L为所述圆形毛细管的长度，也即多孔介质材料厚度，Q为多孔介质材料内流体的容积流率，ε为多孔介质材料的孔隙率，A为多孔介质材料床层沿流体流动方向的横截面积，Δp为流体的流动压力降，且L/Δp为多孔介质材料的单位长度压降的倒数，Q/A为多孔介质材料的流量密度。

采用透过法测量多孔介质材料的平均孔径。将多孔材料的孔道视为正直的圆形毛细管，气体在较低的流速下通过时，根据哈根-泊萧叶（Hagen-Poiseuille）公式有：