本申請屬于在線燃燒診斷，具體涉及一種用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)心臟，國之重器，制造業(yè)皇冠上的明珠。航空燃料為發(fā)動機(jī)的起搏器和動力來源。發(fā)動機(jī)主燃燒室是航空發(fā)動機(jī)三大核心部件(壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪)之一。燃燒室為高溫、高壓環(huán)境，存在劇烈的物理、化學(xué)反應(yīng)，容易產(chǎn)生結(jié)焦積炭等危害航空發(fā)動機(jī)運(yùn)行安全和污染環(huán)境的情況。

2、目前針對燃燒積炭的研究多采用離線的、間接的測量方法對積炭的微觀形態(tài)和性質(zhì)進(jìn)行分析。為了高分辨率的光學(xué)診斷，需要設(shè)計(jì)一種微射流燃燒器，以提供與顯微手段相匹配的火焰和積炭條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種微射流燃燒器，該微射流燃燒器能夠點(diǎn)燃甲烷、乙炔、乙烯等氣體火焰，并且具有體積小和可更換噴嘴的特點(diǎn)，能夠用于光學(xué)方面的顯微診斷，特別是能夠應(yīng)用于燃燒積炭的原位顯微拉曼光譜診斷。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦录夹g(shù)方案，提供一種用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，所述燃燒器包括用于固定所述微射流燃燒器的安裝組件、用于與試驗(yàn)氣路連接的腔體組件、與腔體組件內(nèi)氣路連接用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火燃燒的噴嘴、用于將噴嘴固定在所述腔體組件上的噴嘴固定組件以及用于使光學(xué)診斷的激光和微弱散射信號透過觀察燃燒的光窗，

3、所述腔體組件包括密封連接的上腔體和下腔體。

4、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述安裝組件包括多個用于固定燃燒器的沉頭通孔、用于安裝固定下腔體的安裝板螺紋孔以及用于下腔體定位的凸起邊緣，所述安裝組件還設(shè)有安裝板鏤空結(jié)構(gòu)。

5、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述上腔體和所述下腔體之間通過大密封圈實(shí)現(xiàn)密封連接。

6、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述下腔體包括與安裝組件安裝配合的下腔體通孔和下腔體底板邊緣、與試驗(yàn)氣路連接的下腔體圓管、用于將下腔體與上腔體安裝固定的下腔體上部通孔、用于放置大密封圈的下腔體密封圈安裝位以及用于大密封圈取出的下腔體密封圈安裝位槽。

7、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述上腔體呈方形結(jié)構(gòu)，所述上腔體包括與下腔體安裝配合的上腔體底部通孔、與試驗(yàn)氣路連接的上腔體圓管、用于放置大密封圈的上腔體第一密封圈安裝位、用于大密封圈取出的上腔體密封圈安裝位槽以及用于與噴嘴固定組件配合密封的上腔體斜面。

8、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述上腔體與所述噴嘴通過小密封圈實(shí)現(xiàn)密封連接，所述上腔體還包括用于放置小密封圈的上腔體第二密封圈安裝位、用于壓緊小密封圈的壓蓋以及用于安裝壓蓋的上腔體密封圈壓蓋螺紋孔。

9、所述壓蓋包括用于壓緊小密封圈的壓蓋凸起、用于與上腔體密封圈壓蓋螺紋孔配合進(jìn)行螺釘安裝的通孔以及用于噴嘴穿過的壓蓋中孔。

10、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述噴嘴固定組件包括放置在上腔體上的微孔板以及固定在上腔體上的頂蓋，

11、所述微孔板設(shè)有用于將微孔板放置在上腔體上的微孔板斜面和用于放置噴嘴的微孔板錐孔，所述微孔板斜面與上腔體定位配合，所述微孔板錐孔與噴嘴定位配合，

12、所述頂蓋為方形結(jié)構(gòu)，所述頂蓋包括用于將頂蓋固定在上腔體上的頂蓋通孔以及用于放置光窗的頂蓋凸起槽。

13、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述噴嘴設(shè)有與所述噴嘴固定組件實(shí)現(xiàn)定位配合的噴嘴錐面、穿過所述上腔體用于將氣體從下腔體輸出至上方空間的噴嘴底部圓管以及可替換的噴嘴異形頂部。

14、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述噴嘴異形頂部包括從錐形噴嘴頂部和拱形噴嘴頂部中選出的一種。

15、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，還具有這樣的特征，所述光窗為方筒型結(jié)構(gòu)，安裝在所述噴嘴固定組件上，所述光窗上設(shè)有石英片和光窗吹掃結(jié)構(gòu)，所述光窗吹掃結(jié)構(gòu)用于對光窗上沉積的碳煙進(jìn)行吹掃，

16、所述光窗吹掃結(jié)構(gòu)包括第一光窗吹掃結(jié)構(gòu)部件和第二光窗吹掃結(jié)構(gòu)部件，所述第一光窗吹掃結(jié)構(gòu)部件上設(shè)有第一光窗吹掃結(jié)構(gòu)部件斜面，所述第二光窗吹掃結(jié)構(gòu)部件上設(shè)有第二光窗吹掃結(jié)構(gòu)部件斜面，所述第一光窗吹掃結(jié)構(gòu)部件斜面和所述第二光窗吹掃結(jié)構(gòu)部件斜面裝配形成用于噴出吹掃氣體的狹縫。

17、有益效果

18、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器，該微射流燃燒器能夠點(diǎn)燃甲烷、乙炔、乙烯等氣體火焰，并且具有體積小和可更換噴嘴的特點(diǎn)，采用錐面結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃燒噴嘴的定位配合，可根據(jù)實(shí)際研究需要，更換具有不同結(jié)構(gòu)的燃燒噴嘴，能夠用于光學(xué)方面的顯微診斷，特別是能夠應(yīng)用于燃燒積炭的原位顯微拉曼光譜診斷。

19、本申請所提供的用于顯微光學(xué)診斷的微射流燃燒器具有方形結(jié)構(gòu)，設(shè)置有透光性良好的光窗，便于顯微光學(xué)診斷的激光和光散射信號透過，并且該燃燒器能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)安裝的精確定位，可以從點(diǎn)火開始完整觀測燃燒狀態(tài)。

技術(shù)特征：

1.一種用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述燃燒器包括用于固定所述微射流燃燒器的安裝組件、用于與試驗(yàn)氣路連接的腔體組件、與腔體組件內(nèi)氣路連接用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火燃燒的噴嘴(6)、用于將噴嘴(6)固定在所述腔體組件上的噴嘴固定組件以及用于使光學(xué)診斷的激光和微弱散射信號透過觀察燃燒的光窗(7)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述安裝組件包括安裝板(1)、多個用于固定燃燒器的沉頭通孔(11)、用于安裝固定下腔體的安裝板螺紋孔(12)以及用于下腔體定位的凸起邊緣(13)，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述上腔體(3)和所述下腔體(2)之間通過大密封圈(251)密封連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述下腔體(2)包括與安裝組件安裝配合的下腔體通孔(23)和下腔體底板邊緣(22)、與試驗(yàn)氣路連接的下腔體圓管(21)、用于將下腔體(2)與上腔體(3)安裝固定的下腔體上部通孔(24)、用于放置大密封圈(251)的下腔體密封圈安裝位(25)以及用于大密封圈(251)取出的下腔體密封圈安裝位槽(26)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述上腔體(3)呈方形結(jié)構(gòu)，所述上腔體(3)包括與下腔體(2)安裝配合的上腔體底部通孔(32)、與噴嘴固定組件配合安裝的上腔體上部通孔(33)、與試驗(yàn)氣路連接的上腔體圓管(31)、用于放置大密封圈(251)的上腔體第一密封圈安裝位(34)、用于大密封圈(251)取出的上腔體密封圈安裝位槽(35)以及用于與噴嘴固定組件配合密封的上腔體斜面(38)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述上腔體(3)與所述噴嘴(6)通過小密封圈(361)密封連接，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述噴嘴固定組件包括放置在上腔體(3)上的微孔板(4)以及固定在上腔體(3)上的頂蓋(5)，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述噴嘴(6)設(shè)有與所述噴嘴固定組件實(shí)現(xiàn)定位配合的噴嘴錐面(61)、穿過所述上腔體(3)用于將氣體從下腔體(2)輸出至上方空間的噴嘴底部圓管(62)以及可替換的噴嘴異形頂部(63)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述噴嘴異形頂部(63)包括從錐形噴嘴頂部(631)和拱形噴嘴頂部(632)中選出的一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，其特征在于，所述光窗(7)為方筒型結(jié)構(gòu)，安裝在所述噴嘴固定組件上，所述光窗(7)上設(shè)有石英片(71)和光窗吹掃結(jié)構(gòu)(72)，所述光窗吹掃結(jié)構(gòu)(72)用于對光窗(7)上沉積的碳煙進(jìn)行吹掃，

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N用于顯微光學(xué)診斷試驗(yàn)的微射流燃燒器，屬于在線燃燒診斷技術(shù)領(lǐng)域，所述燃燒器包括用于固定所述微射流燃燒器的安裝組件、用于與試驗(yàn)氣路連接的腔體組件、與腔體組件內(nèi)氣路連接用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火燃燒的噴嘴、用于將噴嘴固定在所述腔體組件上的噴嘴固定組件以及用于使光學(xué)診斷的激光和微弱散射信號透過觀察燃燒的光窗，所述腔體組件包括密封連接的上腔體和下腔體。該微射流燃燒器能夠點(diǎn)燃甲烷、乙炔、乙烯等氣體火焰，并且具有體積小和可更換噴嘴的特點(diǎn)，采用錐面結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃燒噴嘴的定位配合，可根據(jù)實(shí)際研究需要，更換具有不同結(jié)構(gòu)的燃燒噴嘴，能夠用于光學(xué)方面的顯微診斷，特別是能夠應(yīng)用于燃燒積炭的原位顯微拉曼光譜診斷。

技術(shù)研發(fā)人員：田振玉,金楷茹,鄺九杰,王杜,吳令男,王乾鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院工程熱物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：20231221
技術(shù)公布日：2024/9/5