[发明专利]一种层流扩散火焰气体燃烧测试系统

说明书

一种层流扩散火焰气体燃烧测试系统属实验设备技术领域，本发明中氧化剂引入管Ⅱ两端分别连接层流扩散火焰燃烧器的氧化剂入口Ⅱ和三通阀出口Ⅱ，氧化剂引入管Ⅰ两端分别连接层流扩散火焰燃烧器的氧化剂入口Ⅰ和三通阀出口Ⅰ，三通阀进口与气体流量显示控制装置的空气出口连接，气体流量显示控制装置的空气入口与空气储气瓶出口连接，气体流量显示控制装置的气体燃料入口与乙烯罐出口连接，气体流量显示控制装置的气体燃料出口与层流扩散火焰燃烧器的燃料引入管连接。本发明能实现不同空燃比的精确调节和控制，气体燃料可换，火焰稳定、高度可调，且可重复性好，可作为光学试验前的调试系统，或用作燃烧过程的机理研究，本发明结构简单，成本低廉。

技术领域

本发明属于实验设备技术领域，具体涉及一种层流扩散火焰气体燃烧测试系统。

背景技术

随着近些年激光器和CCD技术的发展，光学技术成为发动机燃烧过程研究的重要手段，它能对燃烧过程的中间产物进行测量，了解燃烧机理，同时也为各种排放污染物的测量提供了强有力的支持。光学测试是一个很精密的过程，前期需要对其进行大量的调试，由于内燃机缸内的工作环境复杂，燃烧器产生的标准火焰稳定且便于控制，所以先在燃烧器上进行预备性试验。该燃烧器系统能形成高度可调、燃烧稳定和可重复性好的层流扩散燃烧火焰，并且还可以对燃料进行替换，形成别的气体燃烧器，可用在光学试验前调试系统或对燃烧过程中机理进行研究，是可视化研究中必不可少的实验设备。

目前国外性能好的燃烧器价格较贵，而国内燃烧器中对气体流量达不到精确控制，火焰很难在同一工况下稳定，重复性较差，然后，对于碳烟的研究中，有的气体燃烧器火焰碳烟生成量少，不利于探测。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学实验前期实验中的气体燃料层流扩散火焰燃烧测试系统，它能提供稳定的火焰，通过对燃料与空气的精确控制，能控制火焰长度与碳烟生成量，方便对光学手段进行调试，主要用于科研教学中对燃烧过程机理性的研究。

本发明由气体提供装置A、气体流量显示控制装置B、层流扩散火焰燃烧器C、导管Ⅲ1、导管Ⅱ2、三通阀3、导管Ⅰ4、氧化剂引入管Ⅱ5、氧化剂引入管Ⅰ6、导管Ⅵ7、导管Ⅴ8和导管Ⅳ9组成，其中气体提供装置A由乙烯罐11和空气储气瓶10组成，其中三通阀3设有阀进口e、阀出口Ⅱf和阀出口Ⅰg。

氧化剂引入管Ⅱ5一端固接于层流扩散火焰燃烧器C的氧化剂入口Ⅱ32，氧化剂引入管Ⅱ5另一端经导管Ⅰ4与三通阀3的阀出口Ⅱf连接。

氧化剂引入管Ⅰ6一端固接于层流扩散火焰燃烧器C的氧化剂入口Ⅰ34，氧化剂引入管Ⅰ6另一端经导管Ⅵ7与三通阀3的阀出口Ⅰg连接。

三通阀3的阀进口e经导管Ⅱ2与气体流量显示控制装置B的空气出口b连接。

气体流量显示控制装置B的空气入口a经导管Ⅲ1与气体提供装置A的空气储气瓶10出口连接。

气体流量显示控制装置B的气体燃料入口c经导管Ⅳ9与气体提供装置A的乙烯罐11出口连接。

气体流量显示控制装置B的气体燃料出口d经导管Ⅴ8与层流扩散火焰燃烧器C的燃料引入管33底端连接。

所述的气体流量显示控制装置B由壳体12、空气干燥器13、空气过滤器14、空气流量控制器15、导线Ⅰ16、空气流量显示仪17、导管Ⅶ18、单向阀Ⅰ19、单向阀Ⅱ20、导管Ⅷ21、气体燃料流量显示仪22、导线Ⅱ23、气体燃料流量控制器24、气体燃料过滤器25、燃料干燥器26和阻燃器27组成，其中壳体12一端设有空气入口a和气体燃料入口c，壳体12另一端设有气体燃料出口d和空气出口b。

空气入口a和空气出口b之间的导管Ⅶ18上，自左至右顺序串接空气干燥器13、空气过滤器14、空气流量控制器15、空气流量显示仪17和单向阀Ⅰ19，其中空气流量显示仪17发出的信号，经导线Ⅰ16对空气流量控制器15进行控制。