[发明专利]激光点火液体燃料燃烧机

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光点火液体燃料燃烧机。

背景技术

激光点火是一项综合性的激光应用高新技术，目前已广泛应用于各个领域。激光器输出脉冲激光能，激光束穿过聚焦透镜使得激光能量大幅提高，此后激光束经光导纤维并透过光学窗口传播至激光点火器，高能激光使含能材料引爆药温度快速升高从而引燃炸药，从而实现点火。目前国内市场上的燃烧机几乎均采用传统机电点火，然而其安全性和可靠性不足，抗干扰能力差，不易控制点火时刻，且容易烧蚀电极。而采用激光点火则可以有效解决上述问题，激光点火液体燃料燃烧机便是在此技术背景下应用而生。

发明内容

本发明是针对传统机电点火燃烧机的不足，而提供一种安全、可靠、抗干扰能力强且易于实现电控的激光点火液体燃料燃烧机。

为实现本发明的目的，拟采用以下技术方案：

激光点火液体燃料燃烧机，包括机体、燃烧室、燃烧头、送风装置、燃料供给装置和激光点火装置，所述燃烧室固定在机体的前端，燃烧头穿设在燃烧室的右端面上并与燃烧室紧密连接，送风装置通过支架固定在机体上，送风装置的出口管道连接到燃烧室底面并与燃烧室相通，燃料供给装置和激光点火装置设置在机体上；

所述燃料供给装置包括吸油泵、喷油泵和雾化喷嘴，喷油泵和雾化喷嘴之间通过喷油管连接，喷油泵将液体燃料加压并经雾化喷嘴喷出后形成喷雾，所述雾化喷嘴设置在送风装置的出口管道的出口处；

所述激光点火装置包括依次连接的激光器电源、Nd:YAG固体激光器、聚焦透镜、光纤耦合器、光导纤维、光学窗口以及激光点火器，Nd:YAG固体激光器连接使激光器输出脉冲激光能的激光器控制器，光学窗口嵌入燃烧室底部，并与激光点火器紧密相连，激光点火器伸入燃烧室内并靠近雾化喷嘴布置；Nd:YAG固体激光器输出的激光束穿过聚焦透镜使得激光能量大幅提高，此后激光束经光导纤维并透过光学窗口传播至激光点火器，高能激光使位于激光点火器内的含能材料引爆药温度快速升高从而实现引燃。

进一步，所述送风装置的出口管道水平布置，其轴线与燃烧室的中心线重合，所述燃烧头正对该出口管道设置。

进一步，所述喷油管穿入送风装置的出口管道然后与布置在出口管道出口处的雾化喷嘴相连，雾化喷嘴由两根固定针固定。

进一步，所述激光点火装置的激光点火器位于雾化喷嘴的正下方。

进一步，所述燃烧室的内壁为弧面。这样可有效减少进气的流动阻力。

进一步，所述机体前端设有弧形凹槽，外周面为弧形的燃烧室固定在该弧形凹槽处。

本发明的有益效果是：首先，此燃烧机避免了惯用的电极点火装置而采用了激光点火装置。目前市面上的燃烧机几乎都是采用电极点火的方式，这种点火方式有一定的缺陷：比如电极用久之后会产生积碳现象且积碳不易清除；电极之间可能会短接且需要经常调整电极间隙；电极经常在高电压作用下会产生烧蚀现象；电极点火易受电磁波、静电信号的干扰。这些缺点大大降低了传统燃烧机点火的抗干扰性、安全性和可靠性，而此激光点火液体燃料燃烧机则可以有效避免这些缺点，不仅可以实现安全可靠点火、而且还可以有效控制点火强度和点火时刻。其次，雾化喷嘴布置在送风装置出口管道的出口处，这种布置方式可以使强大的气流与雾化喷嘴喷出的雾状燃料迅速混合，使得燃烧室充满容易点火的均匀混合气。再次，激光点火装置的激光点火器靠近雾化喷嘴并布置在雾化喷嘴的正下方，这样布置可以防止送风装置的出口管道的强大气流熄灭点火火焰，从而更容易实现点火，避免燃烧机出现多次点火的现象。最后，送风装置的出口管道正对燃烧头布置，这样布置可以使混合气流较强劲的吹向燃烧头，从而使燃烧火焰更集中猛烈。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图中标号为：1、机体； 2、燃烧室； 3、送风装置； 4、激光器电源；  5、激光器控制器； 6、Nd:YAG固体激光器； 7、聚焦透镜； 8、光纤耦合器； 9、光导纤维； 10、光学窗口； 11、激光点火器； 12、含能材料引爆药； 13、吸油泵； 14、喷油泵； 15、雾化喷嘴； 16、燃烧头；17、出口管道。

具体实施方式

下面结合附图及实施例来进一步说明本发明的技术方案，但不是对本发明的限定。