[发明专利]一种通道高度可调的微燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及微动力机电系统，特指一种通道高度可调的微燃烧装置；提供了一种通道高度可以调节的微尺度燃烧器，是基于微尺度预混合燃烧技术对燃烧室结构进行的全新设计,减少燃烧室加工的人力和物力，以方便对微燃烧的着火和熄火的机理进行更方便的研究，以拓宽微燃烧的可燃极限和增强燃烧的稳定性。

背景技术

近年来，微动力机电系统(MEMS)的发展和应用备受瞩目，其原理是直接在微系统中通过燃烧将氢气或碳氢燃料的化学能转换为热能，然后依靠各种能量转换方式提供动力或产生电能。由于碳氢燃料的能量密度（120MJ/Kg）大约是锂电池(1.2MJ/Kg)的100倍，由此人们提出了以燃烧为基础的微动力系统，即直接在微系统中通过燃烧将氢气或碳氢燃料的化学能转换为热能，然后依靠各种能量转换方式提供动力或产生电能；如：微燃气轮机、微型往复式电力发生器和微型转子发动机等，而微燃烧室是该系统的核心部件，要求具有较高的燃烧效率;为了提高燃烧效率，对微燃烧室结构的改进与研究变得极为迫切，弄清楚熄火与着火机理有助于拓宽微燃烧的可燃极限和增强燃烧的稳定性；对于微燃烧室，狭缝的高度是影响熄火与着火机理的重要因素，故为了探究狭缝的尺寸极限，了解狭缝高度不同对微尺度燃烧的影响，需要大量的实验研究，又因为微尺寸燃烧器十分精细，加工难度比较大，为满足实验需求，若对不同狭缝高度都进行加工，费时费力。所以本发明设计了一个狭缝高度可调节的微燃烧室。

发明内容

本发明是为方便对微燃烧的着火和熄火的机理进行深入的研究，同时缩短加工各种狭缝高度燃烧室所花费的时间，节约加工成本，并能使狭缝高度调节更加准确。

本发明通过以下技术方案得以实现：一种通道高度可调的微燃烧装置， 其特征在于：所述装置包括两块铁基板、两块滑块和固定在薄铁板上的喷嘴，所述铁基板上以宽度方向的中心线为对称轴线对称开有滑槽，滑槽之间开有水平喷口固定槽；两块滑块的后端安装在两块铁基板的斜槽中，并能沿斜槽滑动；两块滑块整体构成“Y”型；其中两块滑块的后端成“V”型，两块滑块的前端则相互平行，之间的距离则为燃烧室高度，通过两块滑块的后端在两块铁基板的斜槽中的滑动改变燃烧室高度；所述薄铁板固定在水平喷口固定槽中，喷嘴的长度应保证喷嘴的前端与铁基板前端平齐；两块滑块前端两侧中一侧采用铜板用耐高温胶密封，另一侧则采用耐高温透明玻璃耐高温胶密封，用于观测。

所述铁基板为矩形，所述的斜槽与铁基板短边垂直方向呈30°角。

所述铁基板两侧开有螺纹孔，通过紧固螺钉连接两块铁基板。

所述耐高温胶密封为市售，品牌为荷兰进口野牛耐高温胶，可长时间在1250°C高温下使用，有优越的防火阻燃的特殊功效，抗位移、高强永久粘结效果显著。

所述耐高温透明玻璃采用石英玻璃，熔点1750°C，主要成分为二氧化硅，光学透光率达85%以上，厚度为2 mm。

本发明与现有的平板微燃烧室相比，有如下创新：

1、微通道的高度在一定范围内可以任意调节，减少了加工多种狭缝高度微燃烧室的过程，有效减少了加工实验器材所需的人力和物力，节约试验成本，使得实验可以有效快速的进行。

2、设置了可移动滑块在滑槽内运动，确保了调节微燃烧室狭缝高度的可靠性和准确性，并保证了装置的牢固性和安全性；使实验获得的数据更加准确。

3、将喷嘴固定在薄铁板上，并安放在喷口固定槽上，保证了燃烧室内有一个良好的流场，有助于反应物组分的均匀分布。

附图说明

图1是通道高度可调的平行板微燃烧室。

图2是带有滑槽的铁板的结构图。

图3是固定在薄铁板上喷嘴的结构图。

图中1是带有滑槽的铁基板，2是螺纹孔，3是滑块，4是观测玻璃，5是薄铁板，6是喷嘴固定槽，7是滑槽，8是喷嘴，9是铁基板前端。 

具体实施方式

如图1，是通道高度可调的平行板微燃烧室，滑块3可以在滑槽7内移动，通过滑块3的前后移动来调节微通道的高度；将喷嘴固定在薄铁板5上，薄铁板5卡在两个滑块间喷嘴固定槽6内，以固定混合气的喷射方向；紧固螺钉通过螺纹孔2将两块铁基板1固定，进而在通道调到合适高度时能固定通道，保证通道的平行度和牢固度，通道的侧面使用耐高温的玻璃，可以观察到内部的火焰传播特性和着火熄火特性,高温玻璃与滑块之间通过耐高温胶密封。

如图2，是带有滑槽的铁基板1结构图，内有滑槽7、螺纹孔2和喷口固定槽6。