一种高温高压单颗微粒燃料微燃烧装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高温高压单颗微粒燃料微燃烧装置及方法。本发明专利技术燃烧室主体与隔热外壳、隔热顶板之间设置有隔热腔，封盖为光学玻璃窗，密封设置在燃烧室主体中部燃烧腔的两侧；在燃烧室主体内开有通向燃烧腔的燃烧腔进气口和燃烧腔出气口。在燃烧室主体中部嵌套玻璃垫片，玻璃垫片上放置微燃烧片，在燃烧腔相对玻璃垫片外侧环绕有环形铸铜加热板。光学玻璃窗外设置有高速相机、高倍物镜和背景光源，激光器发出的激光垂直进入高温高压燃烧室。本发明专利技术可以更高效简易地在显微镜下满足高温高压的微燃烧实验环境，加工制作简单，稳定性强，隔热且能灵活的应对微颗粒点火燃烧实验中的成像问题，有效地对单颗粒微燃烧进行高温高压环境下的无干扰测试。环境下的无干扰测试。环境下的无干扰测试。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压单颗微粒燃料微燃烧装置及方法


[0001]本专利技术属于微燃烧实验
，涉及一种高温高压单颗微粒燃料微燃烧装置及方法。

技术介绍

[0002]微颗粒燃料已经广泛应用于航空航天、电力电子以及烟火制造等各种领域。由于微颗粒燃料的燃烧涉及复杂的化学反应、多相流动以及传热传质等过程，为了深入了解其点火与燃烧机理并评估其燃烧特征(如点火能量阈值，点火延迟时间，燃烧时间，发射光谱与辐射温度等)，不仅需要在宏观层面，如颗粒堆中研究颗粒间的相互作用机理，也需要借助微观的手段研究单个颗粒的燃烧过程。因此针对单颗微粒燃料的点火燃烧特性进行进一步的实验研究，对揭示其复杂的点火与燃烧机理具有极为重要的科学意义。
[0003]然而，由于单颗微粒的粒径大多都是微米级甚至纳米级，需要在高倍显微镜下成像并完成点燃，同时还要对燃烧环境进行相应的调控，因此在进行点火和燃烧的实验过程中受到的限制较多，对燃烧室设计带来了诸多挑战。首先，微尺度下的燃烧对于燃烧室的空间需求较大，这就使得燃烧室的实验模式受限，极大提升了一些特殊工况的实验操作难度，如高温高压等；其次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温高压单颗微粒燃料微燃烧装置，其特征在于：包括高温高压燃烧室、高速相机、激光器、高倍物镜和背景光源；高温高压燃烧室包括隔热外壳、隔热顶板、燃烧室主体和封盖，封盖固定在燃烧室主体的侧壁；隔热外壳为一侧开口桶形结构，燃烧室主体和封盖放置在隔热外壳内，隔热外壳底部设置有用于支撑燃烧室主体的立柱；在隔热外壳开口侧设置隔热顶板；燃烧室主体与隔热外壳、隔热顶板之间设置有隔热腔，通过空气隔热；燃烧室主体中部设置有燃烧腔；封盖上铣有与光学镜片外形相同的镜槽，用于安装光学镜片并限制其移动从而组成光学玻璃窗，燃烧腔相对两侧设置开口分别与第一光学玻璃窗和第二光学玻璃窗相对；第一光学玻璃窗和第二光学玻璃窗与燃烧腔之间设置密封垫圈；在隔热外壳、隔热顶板相对第一光学玻璃窗和第二光学玻璃窗位置开有孔，便于透光、观察和拍照；在燃烧室主体内开有通向燃烧腔的燃烧腔进气口和燃烧腔出气口，通过在燃烧室主体内开槽连接燃烧腔进气口和燃烧腔出气口，通过燃烧腔进气口对燃烧腔和光学玻璃窗构成的密闭空间充气，加压；通过燃烧腔出气口排气，释压；在燃烧室主体中部设置有凹槽，用于嵌套玻璃垫片并限制其移动，玻璃垫片上放置微燃烧片，燃烧时将单颗微粒燃料放置在微燃烧片之上；在燃烧腔相对玻璃垫片外侧环绕有环形铸铜加热板；第一光学玻璃窗外设置有高速相机以及高倍物镜，用于摄影和成像，第二光学玻璃窗外设置有背景光源；高速相机以及高倍物镜轴线与第一光学玻璃窗、第二光学玻璃窗的几何中心以及单颗微粒燃料、背景光源在同一轴线上；激光器发出的激光通过全反镜、色镜、高倍物镜和第一光学玻璃窗垂直进入高温高压燃烧室。2.如权利要求1所述的高温高压单颗微粒燃料微燃烧装置，其特征在于：所述的环形铸铜加热板通过外接温控箱控制并监测加热温度。3.如权利要求1所述的高温高压单颗微粒燃料微燃烧装置，其特征在于：所述的燃烧室主体和封盖采用铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪峰，许敦辉，何炜轩，李盛姬，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：