单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统。该系统包括：管式炉、工业相机、传送装置、送样针、测温组件和机器光源板；其中，管式炉具有炉体，炉体的两侧设有观察窗，炉体内限定有炉膛，炉体的侧壁设有与炉膛连通的进样通道；工业相机和机器光源板分别设在炉体设有观察窗的两侧；送样针设在传送装置上，且与测温组件相连；测温组件包括温度记录仪、热电偶丝和K型热电偶，热电偶丝设在送样针上，K型热电偶的一端穿过炉体的侧壁伸入炉膛。该系统能够在高温下完成单颗粒燃料液滴的燃烧实验，可以观察采集到液滴燃烧的整个过程并得到燃烧过程中图像变化，提供进一步研究液滴燃烧规律的数据。烧规律的数据。烧规律的数据。

【技术实现步骤摘要】
单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统


[0001]本技术涉及燃料燃烧
，具体而言，本技术涉及单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统。

技术介绍

[0002]在不同种类和状态的燃料燃烧过程中，液态燃料具有不同的物理特性、产物特性和化学反应机理，为了更好的研究液态燃料的燃烧规律，使用单颗粒燃料液滴进行燃烧实验，可以更加清晰的观察到燃料的燃烧过程，为研究燃烧规律提供实验数据。但是由于液态物质的流动特性，一般的实验系统无法实现单颗粒燃料液滴的燃烧实验，并且燃料燃烧需要足够的高温环境，普通实验系统的安全性和经济性需要进一步提高。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统。该系统能够在高温下完成单颗粒燃料液滴的燃烧实验，可以观察采集到液滴燃烧的整个过程并得到燃烧过程中图像变化，提供进一步研究液滴燃烧规律的数据。
[0004]在本技术的一个方面，本技术提出了一种单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统。根据本技术的实施例，该单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统包括：管式炉、工业相机、传送装置、送样针、测温组件和机器光源板；其中，所述管式炉具有炉体，所述炉体的两侧设有观察窗，所述炉体内限定有炉膛，所述炉体的侧壁设有与所述炉膛连通的进样通道；所述工业相机和所述机器光源板分别设在所述炉体设有所述观察窗的两侧；所述送样针设在所述传送装置上，且与所述测温组件相连；所述测温组件包括温度记录仪、热电偶丝和K型热电偶，所述热电偶丝设在所述送样针上，所述K型热电偶的一端穿过所述炉体的侧壁伸入所述炉膛。
[0005]采用根据本技术上述实施例的系统进行单颗粒燃料液滴燃烧高温实验，燃料液滴可以悬挂在送样针前端，通过控制传送装置将燃料液滴由进样通道送入管式炉的炉膛内。管式炉可以为燃料液滴燃烧提供高温环境，在高温环境中，燃料迅速燃烧并熄灭。管式炉的炉体两侧(正面和背面)均设有观察窗，机器光源板提供背光源，工业相机可通过观察窗记录液滴整个燃烧过程并进行保存。测温组件可以采集并保存液滴燃烧过程中的温度变化情况。由此，该系统能够在高温下完成单颗粒燃料液滴的燃烧实验，可以观察采集到液滴燃烧的整个过程并得到燃烧过程中图像变化，并获得燃料液滴的燃烧图像、燃烧时间、燃料中心温度变化等数据，以便对单液滴燃料的燃烧规律做进一步的分析。另外，该系统还具有易实现自动化控制，集成度高，操作简便等优点，可适用于各种科学研究和教学演示等。
[0006]任选地，所述炉体的侧壁上设有与所述炉膛连通的进气口和出气口。
[0007]任选地，所述炉膛的内径为45mm～55mm。
[0008]任选地，所述工业相机的采集频率不小于50fps。
[0009]任选地，所述送样针上沿长度方向具有贯穿所述送样针的双孔，所述热电偶丝从所述双孔穿出，并在所述送样针的前端形成U型结构。
[0010]任选地，所述送样针的直径为2mm，所述双孔的孔径为0.5mm，所述热电偶丝的直径为0.05mm。
[0011]任选地，伸入所述炉膛的所述K型热电偶的长度不大于0.5mm。
[0012]任选地，所述传送装置为丝杆传动。
[0013]任选地，所述传送装置包括可升降的平台，所述送样针设在所述平台上。
[0014]任选地，所述机械光源板与所述观察窗的间距不大于50mm。
[0015]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0016]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1是根据本技术一个实施例的单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统的结构示意图；
[0018]图2是根据本技术一个实施例的单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统中送样针和热电偶丝的结构示意图。
[0019]附图标记：
[0020]1‑
管式炉，2
‑
工业相机，3
‑
传送装置，4
‑
送样针，5
‑
测温组件，6
‑
机器光源板，
[0021]11
‑
观察窗，12
‑
炉膛，13
‑
进气口，14
‑
出气口，15
‑
进样通道，
[0022]51
‑
温度记录仪，52
‑
热电偶丝，53
‑
K型热电偶。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0026]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0027]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统，其特征在于，包括：管式炉、工业相机、传送装置、送样针、测温组件和机器光源板；其中，所述管式炉具有炉体，所述炉体的两侧设有观察窗，所述炉体内限定有炉膛，所述炉体的侧壁设有与所述炉膛连通的进样通道；所述工业相机和所述机器光源板分别设在所述炉体设有所述观察窗的两侧；所述送样针设在所述传送装置上，且与所述测温组件相连；所述测温组件包括温度记录仪、热电偶丝和K型热电偶，所述热电偶丝设在所述送样针上，所述K型热电偶的一端穿过所述炉体的侧壁伸入所述炉膛。2.根据权利要求1所述的单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统，其特征在于，所述炉体的侧壁上设有与所述炉膛连通的进气口和出气口。3.根据权利要求1所述的单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统，其特征在于，所述炉膛的内径为45mm～55mm。4.根据权利要求1所述的单颗粒燃料液滴燃烧高温实验系统，其特征在于，所述工业相机的采集频率不小于50f...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨鑫，张扬，吕俊复，刘青，
申请(专利权)人：清华大学山西清洁能源研究院，
类型：新型
国别省市：