[发明专利]湍流强度可控的燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种湍流强度可控的燃烧系统，尤其涉及一种通过电磁感应或磁力作用来控制湍流强度的燃烧系统。

背景技术

影响燃料经济性及污染物排放特性的关键在于燃烧过程的优化。随着新型清洁能源的全力推广，很多气态燃料由于其优异的燃烧特性和低污染的特性成为了未来的主要动力燃料，如氢气、甲烷、乙炔、煤气等。燃烧器(如车用发动机、工业燃气炉、生活燃气灶等)的结构参数和控制参数都会直接影响气态燃料的燃烧过程及排放特性。但是无论是结构参数的变化还是控制参数的变化都只是为了在目标环境下配合气态燃料的自身燃烧特性而提供最优化的控制，因此气态燃料的燃烧过程及燃烧特性成为研究的重点。

而在气态燃料的燃烧特性研究中，湍流燃烧特性又一直是从事燃烧研究的工作人员关注的焦点及难点，其中，湍流强度的控制又是湍流燃烧研究中最难以控制的一项核心参数。在对气态燃料的湍流燃烧过程及燃烧特性的研究中，燃烧器是最常用的仪器之一，用来模拟气态燃料的湍流燃烧状况，对研究工作起着重要的作用。

在燃烧研究工作中，传统的燃烧器通常包括可燃气稳压箱箱体、以及与该可燃气稳压箱箱体相连接的气态燃料输出管，在所述可燃气稳压箱箱体上设置有进气孔，通过所述进气孔可以向可燃气稳压箱箱体的腔内输送气态燃料。在气态燃料输出管内存在湍流发生器(例如孔板)，当气态燃料通过湍流发生器后，可以形成一定强度的尾迹湍流。该气流到达气态燃料输出管端面后，实施点火，组织湍流燃烧。其中，根据湍流发生器和气态燃料输出管端面的距离的不同，通过湍流发生器在输出管端面处所形成的湍流的强度也不同。由此，工作人员可以通过设定湍流发生器和气态燃料输出管端面的距离从而在输出管端面处形成目标湍流强度的气流。

在使用上述燃烧器对气态燃料的湍流燃烧过程进行研究的时候，首先需要人工地将燃烧模拟器拆开，并手动地改变湍流发生器的位置，从而达到调节湍流发生器与气态燃料输出管端面之间距离的目的，以此实现目标湍流强度。在对多种不同目标湍流强度进行研究的时候，需要多次拆开燃烧模拟器以调节湍流发生器的位置。在湍流燃烧的研究过程中，如此重复性的操作，会给从事燃烧研究的工作人员带来一定的不便，造成其工作效率的降低。另外，人为手工调节湍流发生器的位置无法保证在输出管端面处形成的湍流强度具有较好的准确性，同时也无法保证实验的可重复性。

因此，亟需提出一种湍流强度可控的燃烧系统，使得工作人员无需拆开燃烧器即可对湍流强度进行准确地调节，从而简化了气态燃料湍流燃烧过程及特性研究中的操作，给工作人员带来一定的便利性。

发明内容

本发明的目的是提供一种湍流强度可控的燃烧系统，该燃烧系统可以在无需拆开燃烧器的条件下，准确地控制湍流发生器在气态燃料输出管内的位置，以便在气态燃料输出管的端面处产生预期的湍流强度。

本发明提供了一种湍流强度可控的燃烧系统，包括：

燃烧器，该燃烧器包括可燃气稳压箱、气态燃料输出管以及设置在该气态燃料输出管内的可移动的湍流发生器；

外部调节单元，该外部调节单元利用电磁感应或磁力作用，从所述燃烧器外部控制所述湍流发生器在所述气态燃料输出管内的位置，从而在气态燃料输出管端口处实现预期的湍流强度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：无需像传统工艺一样，必须拆开燃烧模拟器，才可以对湍流发生器的位置进行调节，从而有效地简化了气态燃料湍流燃烧过程及特性研究中的操作，大大提高了实验效率；通过控制单元准确地控制湍流发生器在气态燃料输出管内的位置，从而在输出管端面处获得准确的预期湍流强度，对研究气态燃料的湍流燃烧过程及特性起到了重要的作用。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为根据本发明一个优选实施例的燃烧模拟器的结构剖面示意图；

图2为根据本发明一个优选实施例的湍流强度可控的燃烧模拟系统的示意图；以及

图3为根据本发明另一个优选实施例的湍流强度可控的燃烧模拟系统的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。