一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微動力機電系統(tǒng)，特指一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置。所述裝置包括兩塊鐵基板、兩塊滑塊和固定在薄鐵板上的噴嘴，所述鐵基板上以寬度方向的中心線為對稱軸線對稱開有“V”型滑槽，“V”型滑槽之間開有水平噴口固定槽；兩塊滑塊的后端安裝在兩塊鐵基板的斜槽中，并能沿斜槽滑動；兩塊滑塊整體構成“Y”型；其中兩塊滑塊的后端成“V”型，兩塊滑塊的前端則相互平行構成燃燒室，之間的距離則為燃燒室高度，通過兩塊滑塊的后端在兩塊鐵基板的斜槽中的滑動改變?nèi)紵腋叨?；所述薄鐵板固定在水平噴口固定槽中，噴嘴面向燃燒室，兩塊滑塊前端兩側密封，至少其中一側采用耐高溫透明材料密封，用于觀測。
【專利說明】—種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微動力機電系統(tǒng)，特指一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置；提供了一種通道高度可以調(diào)節(jié)的微尺度燃燒器，是基于微尺度預混合燃燒技術對燃燒室結構進行的全新設計，減少燃燒室加工的人力和物力，以方便對微燃燒的著火和熄火的機理進行更方便的研究，以拓寬微燃燒的可燃極限和增強燃燒的穩(wěn)定性。
【背景技術】
[0002]近年來，微動力機電系統(tǒng)(MEMS)的發(fā)展和應用備受矚目，其原理是直接在微系統(tǒng)中通過燃燒將氫氣或碳氫燃料的化學能轉(zhuǎn)換為熱能，然后依靠各種能量轉(zhuǎn)換方式提供動力或產(chǎn)生電能。由于碳氫燃料的能量密度(120MJ/Kg)大約是鋰電池(1.2MJ/Kg)的100倍，由此人們提出了以燃燒為基礎的微動力系統(tǒng)，即直接在微系統(tǒng)中通過燃燒將氫氣或碳氫燃料的化學能轉(zhuǎn)換為熱能，然后依靠各種能量轉(zhuǎn)換方式提供動力或產(chǎn)生電能；如:微燃氣輪機、微型往復式電力發(fā)生器和微型轉(zhuǎn)子發(fā)動機等，而微燃燒室是該系統(tǒng)的核心部件，要求具有較高的燃燒效率；為了提高燃燒效率，對微燃燒室結構的改進與研究變得極為迫切，弄清楚熄火與著火機理有助于拓寬微燃燒的可燃極限和增強燃燒的穩(wěn)定性；對于微燃燒室，狹縫的高度是影響熄火與著火機理的重要因素，故為了探究狹縫的尺寸極限，了解狹縫高度不同對微尺度燃燒的影響，需要大量的實驗研究，又因為微尺寸燃燒器十分精細，加工難度比較大，為滿足實驗需求，若對不同狹縫高度都進行加工，費時費力。所以本發(fā)明設計了一個狹縫高度可調(diào)節(jié)的微燃燒室。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為方便對微燃燒的著火和熄火的機理進行深入的研究，同時縮短加工各種狹縫高度燃燒室所花費的時間，節(jié)約加工成本，并能使狹縫高度調(diào)節(jié)更加準確。
[0004]本發(fā)明通過以下技術方案得以實現(xiàn):一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置，其特征在于:所述裝置包括兩塊鐵基板、兩塊滑塊和固定在薄鐵板上的噴嘴，所述鐵基板上以寬度方向的中心線為對稱軸線對稱開有滑槽，滑槽之間開有水平噴口固定槽；兩塊滑塊的后端安裝在兩塊鐵基板的斜槽中，并能沿斜槽滑動；兩塊滑塊整體構成“Y”型；其中兩塊滑塊的后端成“V”型，兩塊滑塊的前端則相互平行，之間的距離則為燃燒室高度，通過兩塊滑塊的后端在兩塊鐵基板的斜槽中的滑動改變?nèi)紵腋叨?；所述薄鐵板固定在水平噴口固定槽中，噴嘴的長度應保證噴嘴的前端與鐵基板前端平齊；兩塊滑塊前端兩側中一側采用銅板用耐高溫膠密封，另一側則采用耐高溫透明玻璃耐高溫膠密封，用于觀測。
[0005]所述鐵基板為矩形，所述的斜槽與鐵基板短邊垂直方向呈30°角。
[0006]所述鐵基板兩側開有螺紋孔，通過緊固螺釘連接兩塊鐵基板。
[0007]所述耐高溫膠密封為市售，品牌為荷蘭進口野牛耐高溫膠，可長時間在1250° C高溫下使用，有優(yōu)越的防火阻燃的特殊功效，抗位移、高強永久粘結效果顯著。
[0008]所述耐高溫透明玻璃采用石英玻璃，熔點1750° C，主要成分為二氧化硅，光學透光率達85%以上，厚度為2 mm。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有的平板微燃燒室相比，有如下創(chuàng)新:
1、微通道的高度在一定范圍內(nèi)可以任意調(diào)節(jié)，減少了加工多種狹縫高度微燃燒室的過程，有效減少了加工實驗器材所需的人力和物力，節(jié)約試驗成本，使得實驗可以有效快速的進行。
[0010]2、設置了可移動滑塊在滑槽內(nèi)運動，確保了調(diào)節(jié)微燃燒室狹縫高度的可靠性和準確性，并保證了裝置的牢固性和安全性；使實驗獲得的數(shù)據(jù)更加準確。
[0011]3、將噴嘴固定在薄鐵板上，并安放在噴口固定槽上，保證了燃燒室內(nèi)有一個良好的流場，有助于反應物組分的均勻分布。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是通道高度可調(diào)的平行板微燃燒室。
[0013]圖2是帶有滑槽的鐵板的結構圖。
[0014]圖3是固定在薄鐵板上噴嘴的結構圖。
[0015]圖中I是帶有滑槽的鐵基板，2是螺紋孔，3是滑塊，4是觀測玻璃，5是薄鐵板，6是噴嘴固定槽，7是滑槽，8是噴嘴，9是鐵基板前端。
【具體實施方式】
[0016]如圖1，是通道高度可調(diào)的平行板微燃燒室，滑塊3可以在滑槽7內(nèi)移動，通過滑塊3的前后移動來調(diào)節(jié)微通道的高度；將噴嘴固定在薄鐵板5上，薄鐵板5卡在兩個滑塊間噴嘴固定槽6內(nèi)，以固定混合氣的噴射方向；緊固螺釘通過螺紋孔2將兩塊鐵基板I固定，進而在通道調(diào)到合適高度時能固定通道，保證通道的平行度和牢固度，通道的側面使用耐高溫的玻璃，可以觀察到內(nèi)部的火焰?zhèn)鞑ヌ匦院椭鹣ɑ鹛匦裕邷夭Ａc滑塊之間通過耐高溫膠密封。
[0017]如圖2，是帶有滑槽的鐵基板I結構圖，內(nèi)有滑槽7、螺紋孔2和噴口固定槽6。
[0018]如圖3，是噴嘴結構圖，噴嘴8可以通過螺紋固定在薄鐵板I上，薄鐵板5放置在圖2所示的噴口固定槽6上。
[0019]安裝時，將兩塊滑塊3后端放置在一塊鐵基板I上的滑槽7中，此時兩塊滑塊3的前端平行，形成燃燒室的上下壁面；再將帶有噴嘴8的薄鐵板5放入噴嘴固定槽6中，加工時保證噴嘴8前端與鐵基板前端9平齊；根據(jù)實驗目的要求，調(diào)節(jié)滑塊3在滑槽中的位置，用游標卡尺測量燃燒室高度，調(diào)節(jié)準確后，將另一塊鐵基板I放置到滑塊3上，用螺釘固定牢固；然后用清水擦拭燃燒室側壁面，保證滑塊3前端潔凈，晾曬干燥后，一側采用銅板用耐高溫膠密封，另一側采用透明石英觀測玻璃4用耐高溫膠密封，過24小時后，耐高溫膠干燥即可進行實驗，展開研究。
[0020]實驗過程中，用流量計控制進氣流量，將燃氣通入噴嘴8中，燃氣進入微燃燒室，用電火花點火器從燃燒室前端出口進行引燃，通過改變不同的流量，不同燃氣空氣當量比和不同的燃燒室高度來探究微尺度條件下不同燃料的燃燒特性并獲得燃燒規(guī)律。
[0021]本發(fā)明一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置實物的尺寸如下:鐵基板I長邊長100mm,短邊長30 mm,厚度10 mm ;滑塊3前端長20 mm,后端長50 mm ;將滑塊3和防止回火的薄鐵板5安裝，螺釘緊固以后，總厚度為35 mm。
【權利要求】
1.一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置，其特征在于:所述裝置包括兩塊鐵基板、兩塊滑塊和固定在薄鐵板上的噴嘴，所述鐵基板上以寬度方向的中心線為對稱軸線對稱開有“V”型滑槽，“V”型滑槽之間開有水平噴口固定槽；兩塊滑塊的后端安裝在兩塊鐵基板的斜槽中，并能沿斜槽滑動；兩塊滑塊整體構成“Y”型；其中兩塊滑塊的后端成“V”型，兩塊滑塊的前端則相互平行構成燃燒室，之間的距離則為燃燒室高度，通過兩塊滑塊的后端在兩塊鐵基板的斜槽中的滑動改變?nèi)紵腋叨?；所述薄鐵板固定在水平噴口固定槽中，噴嘴面向燃燒室，兩塊滑塊前端兩側密封，至少其中一側采用耐高溫透明材料密封，用于觀測。
2.如權利要求1所述的一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置，其特征在于:所述鐵基板為矩形，所述的“V”型滑槽與鐵基板短邊垂直方向呈30°角。
3.如權利要求1所述的一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置，其特征在于:所述噴嘴的長度應保證噴嘴的前端與鐵基板前端平齊。
4.如權利要求1所述的一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置，其特征在于:所述鐵基板兩側開有螺紋孔，通過緊固螺釘連接兩塊鐵基板。
5.如權利要求1所述的一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置，其特征在于:所述的固定槽中兩塊滑塊前端兩側密封，至少其中一側采用耐高溫透明材料密封指:兩塊滑塊前端兩側中一側采用銅板用耐高溫膠密封，另一側則采用耐高溫透明玻璃用耐高溫膠密封，用于觀測。
6.如權利要求5所述的一種通道高度可調(diào)的微燃燒裝置，其特征在于:所述耐高溫透明玻璃采用石英玻璃，熔點1750° C，主要成分為二氧化硅，光學透光率達85%以上，厚度為.2 mm。
【文檔編號】F23D14/46GK103712210SQ201310695538
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年12月18日
【發(fā)明者】潘劍鋒, 侯智勇, 胡松, 鄔迪, 唐愛坤 申請人:江蘇大學