[发明专利]一种低湍流度的超声速部分预混燃烧装置

权利要求书

1.一种低湍流度的超声速部分预混燃烧装置，其特征在于，包括第一空气气瓶、燃料气瓶、第二空气气瓶、预混器、加热器和同轴喷射器，所述第一空气气瓶的输出端与加热器的输入端连接，所述第二空气气瓶的输出端、燃料气瓶的输出端均与预混器的输入端连接，所述同轴喷射器包括喷嘴和设于喷嘴外侧的环形喷注器，所述预混器的输出端与喷嘴的输入端连接，所述加热器的输出端与环形喷注器的输入端连接，所述环形喷注器内还安装有蜂窝状整流器；

所述第一空气气瓶与加热器的连接管道上依次设有第一减压器和第一电磁阀，所述第二空气气瓶与预混器的连接管道上依次设有第二减压器和第二电磁阀，所述燃料气瓶与预混器的连接管道上依次设有第三减压器和第三电磁阀；

所述预混器包括预混器壳体，以及依次设于所述预混器壳体内的旋流式混合器和文丘管混合器，所述第二空气气瓶的输出端与旋流式混合器的空气入口连接，所述燃料气瓶的输出端与旋流式混合器的燃料入口连接；

所述加热器包括圆筒状壳体，所述圆筒状壳体包括内壳、保温层和外壳，所述内壳内侧设置有若干电阻热肋片；

所述环形喷注器包括内部段和外部段，所述内部段为等直的圆截面管道，所述外部段为先收缩后扩张的拉瓦尔喷管型面环形通道，所述蜂窝状整流器安装于等直的圆截面管道内；

所述喷嘴的出口位置安装有热熔材料构成的防回火装置；

所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀还与控制器连接，所述控制器连接电脑终端；

低湍流度的超声速部分预混燃烧装置的工作流程包括以下步骤：

第一步、试验前首先检查各个气瓶是否有泄漏、明火隐患，打开通风厨开关；打开所有气瓶瓶口的开关，调节下游的减压器至设计压力；

第二步、打开电加热器的电源开关，手动设置其至额定功率，通过电脑和控制器驱动空气路的第一电磁阀打开；气瓶内的空气通过加热器中电阻热肋片后温度迅速升高，经过蜂窝状整流器后喷注到开放的试验段内，形成低湍流强度的高焓空气射流；在喷嘴出口上游的高焓空气流道中安装的蜂窝状整流器能显著提高射流的均匀性，降低湍流小尺度脉动对抬举射流火焰的影响，有利于准确分析部分预混火焰的抬举高度和传播特性；

第三步、控制第二电磁阀和第三电磁阀打开，调节减压器设置好氢气和空气的压力，使低温的两种气体分别以设计流量从高压气瓶流入预混器内，经过旋流式混合器和文丘管混合器两级混合，产生充分预混的富燃气体，预混器出口连接到喷嘴内等直的圆截面管道入口，以声速喷注到试验段内；

第四步、待形成稳定的超声速抬举射流火焰以后，采用非接触式的燃烧诊断技术测量火焰抬举高度、瞬时火焰结构、温度和组分分布数据；

第五步、试验结束后，关闭第二电磁阀和第三电磁阀，关闭第一电磁阀和加热器的电源，记录试验数据。