一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置，所述定容燃烧弹弹体为内部中空的立方体结构，顶部安装有上部法兰

【技术实现步骤摘要】
一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置


[0001]本技术涉及内燃机定容燃烧弹
，具体涉及一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置
。
技术背景
[0002]随着温室气体排放的加剧，全球气候问题日益突出
。
传统内燃机作为交通运输领域的主要动力源，在消耗化石燃料的同时，也产生了大量的碳排放
。
氨燃料作为无碳燃料，是一种具有高能量密度的富氢载体，其储存成本低，制备
、
存储和输运均很方便，基础设施也已相对完善
。
因此，氨燃料替代化石燃料应用于内燃机，对于能源动力
实现“双碳”目标意义重大
。
[0003]研究表明，氨燃料在着火方面存在自燃温度高
、
可燃极限范围窄和燃烧速度低等燃烧问题，要使氨燃料应用于发动机，需要将其与柴油
、
汽油
、
二甲醚等高活性燃料结合
。
燃料在喷入发动机燃烧室后，会经历一系列的雾化过程，其雾化混合状态对后续的燃烧过程产生重要影响，因此有必要开发一种可视化喷雾燃烧装置，通过燃料喷雾燃烧过程的可视化，探究氨燃料喷雾和燃烧特性的影响因素
。
[0004]定容燃烧弹是一种有效模拟发动机缸内环境的燃烧装置，可以实现燃料喷入燃烧室后的雾化过程
、
空间分布形态
、
不同喷雾羽流之间相互作用以及燃烧过程的可视化
。
通过燃料喷射策略将柴油和液氨注入定容燃烧弹，以此探究两者在高温高压环境下的喷雾和燃烧特性，为新型低碳氨燃料发动机的开发提供研究方法
。
因此研发一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置十分必要
。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了提供一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置，通过加热装置
、
点火装置和通入高压气体实现定容燃烧弹内柴油燃烧所需要的高温高压环境，进而引燃液氨，实现液氨
‑
柴油双直喷的喷雾和燃烧过程模拟，是一种用于研究液氨和柴油喷雾结构形态和燃烧特性的实验装置
。
[0006]本技术技术方案是：一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置，包括定容燃烧弹弹体
、
上部法兰
、
安装在上部法兰的上部适配板
、
液氨喷射器
、
进气孔
、
右部法兰
、
安装在右部法兰的右部适配板
、
柴油喷油器
、
火花塞
、
窗口适配板
、
石英玻璃
、
石英玻璃法兰
、
下部端盖
、
排污孔
、
排污孔阀门
、
加热板
。
[0007]所述定容燃烧弹弹体是一个内部中空的立方体结构，周向四条棱上分别削有平面，平面上安装有加热板，所述上部法兰和右部法兰分别通过螺栓固定在定容燃烧弹弹体的顶部和右部，所述上部适配板开有两个通孔，用于安装液氨喷射器和进气孔，上部适配板通过螺栓连接固定在上部法兰上，所述右部适配板开有两个通孔，用于安装柴油喷油器和火花塞，右部适配板通过螺栓固定在右部法兰上，所述上部适配板和右部适配板均为内凹形结构，所述窗口适配板通过螺栓固定在定容燃烧弹弹体周向三个端面上，所述石英玻璃
为平面结构，内外侧直径相同，所述石英玻璃法兰与窗口适配板螺钉连接，用于将石英玻璃固定在窗口适配板内，所述下部端盖通过螺栓连接固定在定容燃烧弹弹体的底部，所述下部端盖中部开有排污孔，用于排出实验残余物
。
[0008]进一步地，所述液氨喷射器垂直安装在上部适配板中部，所述柴油喷油器水平安装在右部适配板中部，液氨喷射器和柴油喷油器的轴线相交于定容燃烧弹弹体中部，夹角为
90
°
，通过采用上述技术方案，配合观察窗口能够实现不同燃料喷雾混合过程的可视化，结合燃料喷射策略可以深入探究柴油的喷雾和燃烧过程对液氨喷雾形态结构和燃烧特性的影响
。
[0009]进一步地，所述加热板由两个加热板块组成，通过螺钉竖直固定在定容燃烧弹弹体的周向平面上，用于加热定容燃烧弹，通过上述技术方案，可以实现定容燃烧弹的预加热和保温功能
。
[0010]本技术的有益效果：本技术在垂直和水平方向分别独立配置液氨喷射器和柴油喷油器，使两个喷射器的轴线夹角呈
90
°
，可以实现液氨
‑
柴油双直喷策略的精确控制，深入探究柴油对液氨喷雾和燃烧过程的影响，为双燃料喷射策略的研究提供了实验方法
。
[0011]本技术设置的进气孔
、
加热板和火花塞可以调控定容燃烧弹内部的初始压力和温度，实现弹体内部压力和温度的灵活控制，用于模拟发动机不同工况下的液氨
‑
柴油双燃料喷雾特性和燃烧特性
。
[0012]本技术在定容燃烧弹弹体周向三个端面分别设置有三个尺寸和高度相同的观察窗口，可以结合光学测试技术对液氨
‑
柴油喷雾形态结构和燃烧过程进行分析研究，为开发氨燃料发动机提供了研究数据
。
附图说明
[0013]图1为本技术的整体结构示意图；
[0014]图2为本技术的结构示意图；
[0015]图中，
1、
定容燃烧弹弹体；
2、
上部适配板；
3、
液氨喷射器；
4、
进气孔；
5、
上部法兰；
6、
右部法兰；
7、
右部适配板；
8、
柴油喷油器；
9、
火花塞；
10、
螺栓；
11、
下部端盖；
12、
排污孔；
13、
排污孔阀门；
14、
窗口适配板；
15、
石英玻璃；
16、
石英玻璃法兰；
17、
加热板
。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的详细说明
。
[0017]如图1至2所示，本技术的实施例提供一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置，包括定容燃烧弹弹体
1、
上部法兰
5、
安装在上部法兰5上的上部适配板
2、
液氨喷射器
3、
进气孔
4、
右部法兰
6、
安装在右部法兰6上的右部适配板
7、
柴油喷油器
8、
火花塞
9、
窗口适配板
14、
石英玻璃
15、
石英玻璃法兰...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种模拟缸内直喷液氨和柴油的定容燃烧弹装置，其特征在于：包括定容燃烧弹弹体（1），上部法兰（5），下部端盖（
11
），右部法兰（6）；所述定容燃烧弹弹体（1）为内部中空的立方体结构，顶部安装有上部法兰（5）
、
底部安装有下部端盖（
11
），右表面安装有右部法兰（6），周向三个端面分别安装有窗口适配板（
14
），周向四条棱上分别削有平面，平面上安装有加热板（
17
），所述上部法兰（5）安装有上部适配板（2），上部适配板（2）开有两个通孔，用于安装液氨喷射器（3）和进气孔（4），所述右部法兰（6）安装有右部适配板（7），右部适配板（7）开有两个通孔，用于安装柴油喷油器（8）和火花塞（9），所述窗口适配板（
14
）安装有石英玻璃（
15
），石英玻璃（
15
）通过石英玻璃法兰（
16
）固定在窗口适配板（

【专利技术属性】
技术研发人员：梁震，陈振斌，万宇栋，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：