專利名稱：一種液體燃料微燃燒器及其設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體燃料微燃燒器及其設(shè)計(jì)方法，屬于微尺度燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視微型設(shè)備的開發(fā)和利用。另外微機(jī)電系統(tǒng) 模塊化制造技術(shù)的日益成熟，可以加工出很微小的設(shè)備，更促進(jìn)了微型設(shè)備的發(fā)展。便攜式 電子產(chǎn)品和MEMS系統(tǒng)的迅速發(fā)展及廣泛應(yīng)用；這樣就對(duì)于電源系統(tǒng)提出了更高的要求，如 重量要輕、工作時(shí)間要長(zhǎng)、充電要迅速、對(duì)環(huán)境要無(wú)污染等等?？墒悄壳按罅渴褂玫匿囯x子 電池能量密度僅為0. 4 0. 5MJ/kg，這已經(jīng)是常規(guī)的便攜式電源的潛能極限了，而液態(tài)碳 氫燃料的能量密度能達(dá)到40 50MJ/kg，可見液體燃料所儲(chǔ)存的能量與電池相比，它的單 位質(zhì)量功率密度是目前鋰離子電池的100倍左右，即使能量轉(zhuǎn)換裝置的效率僅有10%，那 么它的能量密度仍是鋰離子電池的10倍，因此基于液體燃料燃燒的微型電源可能成為很 有前途的替代電池；另外，基于燃燒的微型電源也可以作為動(dòng)力源用于微型衛(wèi)星或微型飛 行器。而作為微能源系統(tǒng)的核心，對(duì)微型燃燒器的研究受到了人們的廣泛關(guān)注。液體燃料微尺度燃燒遇到的最大困難是燃燒停留時(shí)間短、散熱損失大和燃燒不穩(wěn) 定等等，目前對(duì)微燃燒器的研究方向主要集中在如何減少熱量損失以提高效率保證火焰穩(wěn) 定性，如采用多孔材料促進(jìn)熱傳遞，采用回?zé)嵬ǖ纴?lái)預(yù)熱未燃混合氣體，以及多圈纏繞，逆 流換熱結(jié)構(gòu)等。但現(xiàn)有的微燃燒器所采用的燃料形式均為預(yù)混氣體，預(yù)混氣體體積大，能量 密度低，儲(chǔ)存和運(yùn)輸不便，且有爆炸危險(xiǎn)，所以不具實(shí)用性。相對(duì)而言，液態(tài)燃料或高壓氣態(tài) 燃料則是微燃燒器未來(lái)發(fā)展的必然選擇。微尺度燃燒在功能需求上和常規(guī)尺度的燃燒室一 樣，包括高的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率，低壓損失，點(diǎn)火可靠性，寬的可燃極限等。但液體燃料燃燒 有其自身的特點(diǎn)，它的難揮發(fā)性，易于形成焦炭，這使得液體燃料燃燒很困難；而且與氣體 燃料相比，液體燃料的燃燒更具困難，還因?yàn)橐后w燃料燃燒是個(gè)擴(kuò)散燃燒過程，液體碳?xì)淙?料，還要考慮液滴破碎、霧化和蒸發(fā)過程，液體燃料氣化后可以與空氣充分預(yù)混，從而通過 點(diǎn)火器點(diǎn)燃而持續(xù)燃燒，提高燃燒效率，若能將液體燃料預(yù)熱到蒸汽狀態(tài)則可以大大提高 燃燒性能?？梢姡己玫囊后w燃料蒸發(fā)和同空氣的充分預(yù)混是液體燃料燃燒系統(tǒng)的主要要 求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決液體燃料在微燃燒器中難于蒸發(fā)和燃燒不穩(wěn)定的困難，而 提出一種液體燃料微燃燒器及其設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明的目的主要是通過兩個(gè)預(yù)熱過程、一個(gè)打散液滴過程和一個(gè)燃燒過程實(shí)現(xiàn) 的，具體技術(shù)方案如下(1)為了使得進(jìn)入的氣體預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，預(yù)熱更充分，將預(yù)熱通道設(shè)計(jì)成螺旋式結(jié) 構(gòu)，目的是利用排出的廢氣熱量來(lái)預(yù)熱通入的氣體，使得熱的廢氣與冷的氣體之間進(jìn)行充 分熱傳遞，以上過程為第一個(gè)預(yù)熱過程；
(2)為促進(jìn)微燃燒器內(nèi)部的霧化和蒸發(fā)過程，并使輸入微燃燒器的液體燃料和預(yù) 熱后的氣體混合均勻，利用多孔材料來(lái)破碎輸入的液體燃料，使其變成更小的液滴，與通入 的氣體的混合更充分，以上過程為氣液混合過程；(3)為使氣液混合物被點(diǎn)燃后持續(xù)穩(wěn)定地在多孔材料上方燃燒，設(shè)計(jì)點(diǎn)火器在多 孔材料上方，充分混合后的氣液混合物被點(diǎn)燃，火焰位置穩(wěn)定在多孔材料的上方，以上為燃 燒過程；(4)為進(jìn)一步起到預(yù)熱作用，減少熱損失以及達(dá)到穩(wěn)定燃燒的效果，利用充分燃燒 后的回?zé)嵬ǖ?，把廢氣熱量通過燃燒室內(nèi)套管傳遞給未燃的氣體和液體燃料混合物，以上 為第二個(gè)預(yù)熱過程；(5)以上兩個(gè)預(yù)熱過程、一個(gè)氣液混合過程和一個(gè)燃燒過程按照⑴到⑷的順序 循環(huán)下去，使得微燃燒器不斷產(chǎn)生能量。本發(fā)明的液體燃料微燃燒器，包括螺旋通道預(yù)熱器本體、螺旋通道預(yù)熱器下蓋板、 螺旋通道預(yù)熱器上蓋板、燃燒室內(nèi)套管、燃燒室外套管、多孔材料、點(diǎn)火器、點(diǎn)火器引線、進(jìn) 氣入口管和排氣出口管。微燃燒器各部分的連接關(guān)系為螺旋通道預(yù)熱器本體位于螺旋通道預(yù)熱器上蓋板 和螺旋通道預(yù)熱器下蓋板之間，螺旋通道預(yù)熱器下蓋板位于燃燒室外套管之上并與之連接 在一起；燃燒室內(nèi)套管位于燃燒室外套管內(nèi)部、螺旋通道預(yù)熱器下蓋板之下；多孔材料位 于燃燒室內(nèi)套管和燃燒室外套管形成的中間夾層以及燃燒室的底部；點(diǎn)火器懸空位于多孔 材料上方，接近多孔材料的上表面；點(diǎn)火器引線一端與點(diǎn)火器連接，另一端穿過螺旋通道預(yù) 熱器上蓋板與外界電源連接；進(jìn)氣入口管和排氣出口管的一端分別與螺旋通道預(yù)熱器本體 中的進(jìn)氣口和出氣口連接，另一端與外界連接。所述的螺旋通道預(yù)熱器本體采用高導(dǎo)熱系數(shù)、耐高溫并有一定強(qiáng)度的材料，其上 布設(shè)有進(jìn)氣通道和排氣通道，其中排氣通道至中心孔向外螺旋式布設(shè)，進(jìn)氣通道至外圍向 中心螺旋式布設(shè)，從而使進(jìn)氣通道和排氣通道相間布置，實(shí)現(xiàn)氣體充分預(yù)熱。進(jìn)氣口和排氣 口分別位于螺旋通道預(yù)熱器本體的兩側(cè)邊緣。所述的螺旋通道預(yù)熱器上蓋板采用導(dǎo)熱系數(shù)低的材料，其作用為減少燃燒器的熱 量損失。其上有一小孔，使得點(diǎn)火器引線能穿出。所述的螺旋通道預(yù)熱器下蓋板采用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料；其中心為一個(gè)大孔，形狀 及尺寸與螺旋通道預(yù)熱器本體的中心孔一致，作用為使得燃燒后的廢氣通過螺旋通道預(yù)熱 器本體的中心孔進(jìn)入螺旋式排氣通道；大孔與螺旋通道預(yù)熱器下蓋板外邊緣之間均勻分布 一定數(shù)量的小孔洞，這些小孔洞連通螺旋式進(jìn)氣通道和燃燒室的夾層空間，使得螺旋式進(jìn) 氣通道中經(jīng)過螺旋通道預(yù)熱器本體預(yù)熱的氣體進(jìn)入燃燒室的夾層空間。所述的燃燒室內(nèi)套管為中空的管狀結(jié)構(gòu)，使用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料，中空部分形成 燃燒室，其作用為使燃燒的廢氣所帶有的熱量盡可能多的傳給進(jìn)入的液體燃料和氣體，作 為回?zé)嵬ǖ?。所述的燃燒室外套管為中空的杯狀結(jié)構(gòu)，其高度略大于燃燒室內(nèi)套管；使用導(dǎo)熱 系數(shù)低的材料或絕熱材料，其作用為減少燃燒熱量的損失，利于穩(wěn)定火焰，而且不會(huì)對(duì)外部 環(huán)境帶來(lái)過多影響。燃燒室外套管與燃燒室內(nèi)套管之間相隔一定距離形成了夾層空間，該 夾層空間不易過大，相隔距離在lmm-2mm之間為宜。在燃燒室外套管上距離螺旋通道預(yù)熱
5器下蓋板一定位置的切向方向布設(shè)一定數(shù)量的液體燃料入口，此數(shù)量以2-4個(gè)為佳；切向 方向布設(shè)使得液體燃料以螺旋式進(jìn)入夾層中間，增加停留時(shí)間，充分混合及預(yù)熱。所述的多孔材料選具有一定透氣率的性能優(yōu)良的燒結(jié)材料，可以選銅粉燒結(jié)金 屬、SiC、Zr02和Al2O3等材料，燒結(jié)材料粒徑分布均勻，使壓力損失小，與螺旋通道預(yù)熱器本 體共同達(dá)到預(yù)熱空氣的目的。所述的點(diǎn)火器選擇高壓放電點(diǎn)火器，用于點(diǎn)燃液體燃料和空氣的混合氣體，在燃 燒室底部、多孔材料上方形成燃燒區(qū)。所述的點(diǎn)火器引線選擇直徑小、包裹防止放電和耐高溫材料的引線，使得點(diǎn)火位 置遠(yuǎn)離微燃燒器。所述的進(jìn)氣入口管和排氣出口管選擇普通同一直徑的不銹鋼管。本發(fā)明的液體燃料微燃燒器的工作過程為外界具有氧化劑性質(zhì)的氣體通過進(jìn)氣 入口管進(jìn)入螺旋通道預(yù)熱器本體的進(jìn)氣通道，再進(jìn)入燃燒室的夾層空間；液體燃料從燃燒 室外套管的液體燃料入口進(jìn)入夾層空間，氣體和液體燃料在夾層空間及多孔材料中混合均 勻形成混合物；通過點(diǎn)火器引線使得點(diǎn)火器放電，混合物在多孔材料上方中被點(diǎn)燃，形成穩(wěn) 定燃燒火焰；燃燒后的廢氣通過螺旋通道預(yù)熱器下蓋板中心大孔進(jìn)入螺旋通道預(yù)熱器本體 的螺旋式排氣通道，從而可以預(yù)熱外界輸入螺旋式進(jìn)氣通道的氣體，然后通過排氣出口管 排出。外界氣體和液體燃料不斷輸入微燃燒器，以上過程便循環(huán)使得不斷產(chǎn)生燃燒能量。有益效果本發(fā)明具有多重預(yù)熱方式，減少能量損失，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒過程；提高燃燒效率，減 少污染物排放等優(yōu)點(diǎn)，具體如下1、充分預(yù)熱進(jìn)入螺旋通道的空氣，這樣也可以使液體燃料得到預(yù)熱，進(jìn)而促進(jìn)液 體燃料的蒸發(fā)，能夠使火焰穩(wěn)定性更好，還可以提高混合氣體的焓值，擴(kuò)展可燃極限，提高 燃燒效率，減少污染物的排放。2、放置在燃燒器底部的多孔材料利于增加液體燃料與空氣混合的表面積，促進(jìn)液 體燃料蒸發(fā)。多孔材料可以減少熱量損失、增加火焰穩(wěn)定性和燃料停留時(shí)間，使得液體燃料 與空氣充分混合。3、液體燃料在多孔材料上方燃燒，產(chǎn)生的廢氣通過排氣通道對(duì)液體燃燒進(jìn)一步的 預(yù)熱，使其蒸發(fā)過程更加快速。本發(fā)明的液體燃料微燃燒器把燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為電能或者動(dòng)能，以微 燃燒器為核心的微能源系統(tǒng)，可作為很有前途的替代電池；同時(shí)也可以應(yīng)用在微型衛(wèi)星、微 型飛行器上作為動(dòng)力源和電源。


圖1為具體實(shí)施方式
中液體燃料微燃燒器的剖面示意圖；圖2為具體實(shí)施方式
中液體燃料微燃燒器在A-A位置的剖面示意圖；圖3為具體實(shí)施方式
中液體燃料微燃燒器在B-B位置的剖面示意圖。標(biāo)號(hào)說明1-螺旋通道預(yù)熱器本體，2-螺旋通道預(yù)熱器下蓋板，3-燃燒室內(nèi)套管， 4-燃燒室外套管，5-多孔材料，6-夾層空間，7-點(diǎn)火器，8-燃燒室，9-螺旋通道預(yù)熱器上蓋 板，10-點(diǎn)火器引線，11-螺旋通道預(yù)熱器本體的進(jìn)氣通道，12-螺旋通道預(yù)熱器本體的排氣通道，13-進(jìn)氣入口管，14-排氣出口管，15-液體燃料入口。
具體實(shí)施例方式為了更好地說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步 說明。圖1為本實(shí)施例的液體燃料微燃燒器的剖面示意圖，其剖面為“T”型。本實(shí)施例所制作的微燃燒器各部分采用的材料和尺寸如下圖2為本實(shí)施例的液體燃料微燃燒器的螺旋通道預(yù)熱器本體1的截面圖，其形狀 為圓形，材料選用不銹鋼，外徑尺寸為40mm，螺旋通道預(yù)熱器本體的進(jìn)氣通道11的寬度選 擇為1mm，螺旋通道預(yù)熱器本體的排氣通道12的寬度選擇為0. 7mm。本實(shí)施例的螺旋通道預(yù)熱器上蓋板9為圓形，選用陶瓷材料，厚度為1mm，直徑為 40mm ο本實(shí)施例的螺旋通道預(yù)熱器下蓋板2為圓形，選用不銹鋼，厚度為1mm，直徑為 40mm，其中心大孔的直徑為10mm，并在其上直徑為13mm的同心圓位置上均勻分布四個(gè)直徑 為Imm的小孔洞。圖3為本實(shí)施例的液體燃料微燃燒器的燃燒室內(nèi)套管3和燃燒室外套管4的截面 圖。燃燒室內(nèi)套管3選用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料，可以使燃燒的廢氣所帶有的熱量盡可能多的 傳給進(jìn)入的液體燃料和空氣，本例選的是不銹鋼管，壁厚為1mm，外徑為12mm;燃燒室外套 管4使用導(dǎo)熱系數(shù)低的材料或絕熱材料，可以減少燃燒熱量的損失，利于穩(wěn)定火焰，而且不 會(huì)對(duì)外部環(huán)境帶來(lái)過多影響，本例選用陶瓷管，壁厚1mm，杯形下部的外徑17mm，上部杯沿 的外徑為40mm ；燃燒室外套管4與燃燒室內(nèi)套管3之間相隔1. 5mm形成了夾層空間6，沿燃 燒室外套管4切向均勻布設(shè)4個(gè)直徑為Imm的孔，即液體燃料入口 15，分布在距離燃燒室外 套管4上表面3mm的位置上。本實(shí)施例的多孔材料5選用銅粉燒結(jié)金屬，透氣率為40%，燒結(jié)材料粒徑分布均 勻，壓力損失小。本實(shí)施例的點(diǎn)火器7選擇普通的放電點(diǎn)火器，點(diǎn)火器引線10選擇直徑為1mm，長(zhǎng)度 根據(jù)燃燒器的尺寸選擇。所述的進(jìn)氣入口管和排氣出口管選擇普通同一直徑的不銹鋼管，直徑選擇3mm的 不銹鋼管。本實(shí)施例的微燃燒器的整體高度為38mm。微燃燒器工作時(shí)置于絕熱保溫層中，燃 燒室外套管4保持恒溫，減少熱量損失，獲得穩(wěn)定的燃燒過程。本實(shí)施例中加入了一個(gè)提前加熱的過程，該過程的目的是為在通入液體燃料之 前，使整個(gè)微燃燒器提前加熱，實(shí)際操作中并非一定需要。提前加熱的過程如下從進(jìn)氣入口管13輸入螺旋通道預(yù)熱器本體的進(jìn)氣通道11甲烷和空氣的混合氣 體，當(dāng)量比為1?；旌蠚怏w通過螺旋通道預(yù)熱器本體的進(jìn)氣通道11進(jìn)入到燃燒室8的夾層 空間6，從而進(jìn)入多孔材料5內(nèi)，接通點(diǎn)火器電源，在燃燒室8中點(diǎn)燃混合物，在多孔材料上 方形成穩(wěn)定燃燒火焰，把整個(gè)微燃燒器預(yù)熱，預(yù)熱一段時(shí)間即可停止通入甲烷，而只通入空 氣即可。本實(shí)施例中液體燃料燃燒過程如下
通過液體燃料入口 15把液體燃料以沿切向方向通入燃燒室8的夾層空間6，在夾 層空間6中形成旋轉(zhuǎn)式射流，同時(shí)空氣持續(xù)被螺旋通道預(yù)熱器本體預(yù)熱后進(jìn)入夾層空間6， 并在此空間中與液體燃料混合。液體燃料與空氣混合物進(jìn)入多孔材料5中，使得混合更加 均勻；接通點(diǎn)火器電源，點(diǎn)燃混合物使其在燃燒室8中穩(wěn)定燃燒，在多孔材料5上方形成穩(wěn) 定燃燒火焰。由于液體燃料能夠充分與空氣混合并燃燒，減少污染物排放，利于環(huán)保。燃燒 后的廢氣通過螺旋通道預(yù)熱器下蓋板2的中心大孔進(jìn)入螺旋通道預(yù)熱器本體的排氣通道 12，從而可以預(yù)熱外界輸入預(yù)熱器本體的進(jìn)氣通道11的氣體，然后通過排氣出口管14排 出。外界氣體和液體燃料不斷輸入微燃燒器，以上過程便循環(huán)使得不斷產(chǎn)生燃燒能量。本發(fā)明通過螺旋通道充分預(yù)熱進(jìn)入的空氣；多孔材料利于增加液體燃料與空氣混 合的表面積，可以減少熱量損失、增加火焰穩(wěn)定性和燃料停留時(shí)間，使得液體燃料與空氣充 分混合；燃燒后的廢氣通過排氣通道對(duì)液體燃燒進(jìn)一步的預(yù)熱，促進(jìn)液體燃料的蒸發(fā)，在多 孔材料上方燃燒，能夠形成穩(wěn)定火焰，還可以提高混合氣體的焓值，擴(kuò)展可燃極限，提高燃 燒效率，減少污染物的排放。以上所述的具體描述，對(duì)發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說 明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種液體燃料微燃燒器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于(1)為了使得進(jìn)入的氣體預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，預(yù)熱更充分，將預(yù)熱通道設(shè)計(jì)成螺旋式結(jié)構(gòu)，利用排出的廢氣熱量來(lái)預(yù)熱通入的氣體，使得熱的廢氣與冷的氣體之間進(jìn)行充分熱傳遞，以上過程為第一個(gè)預(yù)熱過程；(2)為促進(jìn)微燃燒器內(nèi)部的霧化和蒸發(fā)過程，并使輸入微燃燒器的液體燃料和預(yù)熱后的氣體混合均勻，利用多孔材料來(lái)破碎輸入的液體燃料，使其變成更小的液滴，與通入的氣體的混合更充分，以上過程為氣液混合過程；(3)為使氣液混合物被點(diǎn)燃后持續(xù)穩(wěn)定地在多孔材料上方燃燒，設(shè)計(jì)點(diǎn)火器在多孔材料上方，充分混合后的氣液混合物被點(diǎn)燃，火焰位置穩(wěn)定在多孔材料的上方，以上為燃燒過程；(4)為進(jìn)一步起到預(yù)熱作用，減少熱損失以及達(dá)到穩(wěn)定燃燒的效果，利用充分燃燒后的回?zé)嵬ǖ?，把廢氣熱量通過燃燒室內(nèi)套管傳遞給未燃的氣體和液體燃料混合物，以上為第二個(gè)預(yù)熱過程；(5)以上兩個(gè)預(yù)熱過程、一個(gè)氣液混合過程和一個(gè)燃燒過程按照(1)到(4)的順序循環(huán)下去，使得微燃燒器不斷產(chǎn)生能量。
2.一種液體燃料微燃燒器，其特征在于包括螺旋通道預(yù)熱器本體、螺旋通道預(yù)熱器 下蓋板、螺旋通道預(yù)熱器上蓋板、燃燒室內(nèi)套管、燃燒室外套管、多孔材料、點(diǎn)火器、點(diǎn)火器 引線、進(jìn)氣入口管和排氣出口管；微燃燒器各部分的連接關(guān)系為螺旋通道預(yù)熱器本體位于螺旋通道預(yù)熱器上蓋板和螺 旋通道預(yù)熱器下蓋板之間，螺旋通道預(yù)熱器下蓋板位于燃燒室外套管之上并與之連接在一 起；燃燒室內(nèi)套管位于燃燒室外套管內(nèi)部、螺旋通道預(yù)熱器下蓋板之下；多孔材料位于燃 燒室內(nèi)套管和燃燒室外套管形成的中間夾層以及燃燒室的底部；點(diǎn)火器懸空位于多孔材料 上方，接近多孔材料的上表面；點(diǎn)火器引線一端與點(diǎn)火器連接，另一端穿過螺旋通道預(yù)熱器 上蓋板與外界電源連接；進(jìn)氣入口管和排氣出口管的一端分別與螺旋通道預(yù)熱器本體中的 進(jìn)氣口和出氣口連接，另一端與外界連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液體燃料微燃燒器，其特征在于所述的螺旋通道預(yù)熱 器本體采用高導(dǎo)熱系數(shù)、耐高溫并有一定強(qiáng)度的材料，其上布設(shè)有進(jìn)氣通道和排氣通道，其 中排氣通道至中心孔向外螺旋式布設(shè)，進(jìn)氣通道至外圍向中心螺旋式布設(shè)，從而使進(jìn)氣通 道和排氣通道相間布置，進(jìn)氣口和排氣口分別位于螺旋通道預(yù)熱器本體的兩側(cè)邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液體燃料微燃燒器，其特征在于所述的燃燒室外套管 與燃燒室內(nèi)套管之間相隔一定距離形成的夾層空間不易過大，相隔距離在lmm-2mm之間為且。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液體燃料微燃燒器，其特征在于所述的燃燒室外套管 上距離螺旋通道預(yù)熱器下蓋板一定位置的切向方向布設(shè)一定數(shù)量的液體燃料入口，此數(shù)量 以2-4個(gè)為佳。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液體燃料微燃燒器，其特征在于所述的螺旋通道預(yù)熱 器下蓋板采用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料；其中心為一個(gè)大孔，形狀及尺寸與螺旋通道預(yù)熱器本體 的中心孔一致；大孔與螺旋通道預(yù)熱器下蓋板外邊緣之間均勻分布一定數(shù)量的小孔洞以連 通螺旋式進(jìn)氣通道和燃燒室的夾層空間。2
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液體燃料微燃燒器，其特征在于所述的多孔材料選具 有一定透氣率的性能優(yōu)良的燒結(jié)材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體燃料微燃燒器及其設(shè)計(jì)方法，屬于微尺度燃燒技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的目的主要是通過兩個(gè)預(yù)熱過程、一個(gè)打散液滴過程和一個(gè)燃燒過程實(shí)現(xiàn)的；具體包括螺旋通道預(yù)熱器本體、螺旋通道預(yù)熱器下蓋板、螺旋通道預(yù)熱器上蓋板、燃燒室內(nèi)套管、燃燒室外套管、多孔材料、點(diǎn)火器、點(diǎn)火器引線、進(jìn)氣入口管和排氣出口管。本發(fā)明具有多重預(yù)熱方式，減少能量損失，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒過程；提高燃燒效率，減少污染物排放等優(yōu)點(diǎn)；把燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為電能或者動(dòng)能，以微燃燒器為核心的微能源系統(tǒng)，可作為很有前途的替代電池；同時(shí)也可以應(yīng)用在微型衛(wèi)星、微型飛行器上作為動(dòng)力源和電源。
文檔編號(hào)F23D11/44GK101975397SQ20101029783
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者周昭求, 張?chǎng)? 李軍偉, 楊飛, 王寧飛 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)