[发明专利]一种伸缩式纳米流体燃料燃烧特性测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体材料燃烧技术，特别是一种伸缩式纳米流体燃料燃烧特性测试装置。

背景技术

纳米流体是指一定的方式和比例在液体中加入纳米级金属或金属氧化物粒子制备成的均匀、稳定、高导热的新型换热介质，具有低燃点、高燃烧值、低污染物排放的优点，受到了国内外研究者的广泛关注。然而，纳米流体燃料的燃烧机理尚不完善，因此从基础角度探究纳米流体燃料燃烧的过程具有重要的理论意义和实用价值。通常用于纳米流体燃料燃烧特性研究的方法为单液滴燃烧测试，该方法无法测试纳米流体燃料连续燃烧过程，而纳米流体燃料实际应用过程中应为连续燃烧，而非简单的单颗粒液滴燃烧。

悬浮于纳米流体中的纳米粒子在纳米流体燃料燃烧过程中易发生氧化反应，收集并分析燃烧的固体残留物对于分析纳米粒子在纳米流体燃料燃烧过程中所发生的化学变化具有重要的作用，同时促进纳米粒子与基底燃料协同作用的研究。纳米流体燃料通入普通石英玻璃直管并在出口处点燃，则燃烧固体残留物聚集于管内，较难收集取样。纳米流体燃料通入电弧及喷嘴燃烧器并在出口处点燃，则燃烧固体残留物分散于端面，不易集中，较难收集取样。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伸缩式纳米流体燃料燃烧特性测试装置，纳米流体通过该装置可以形成较为稳定的火焰，燃烧固体残留物收集取样容易。

一种伸缩式纳米流体燃料燃烧特性测试装置，包括管体和置于管体内且沿管体轴向移动的槽体；其中槽体由一管体沿平行于轴线的方向切割形成，当槽体前端移动至管体燃烧端端口外侧，流体于管体外部的槽体平行于管体轴线的开口截面处燃烧。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)本发明通过槽体的移动，其燃烧口的面积相应变化，可以适应不同流速的流体以达到稳定燃烧的效，通过火焰的物理测量，估测纳米流体燃料的性能；(2)燃烧过后，燃烧固体残留物聚集于半开口弧面，对此燃烧固体残留物进行收集取样容易。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖面示意图。

图3为本发明流体燃烧示意图，其中(a)至(h)中每相邻的两幅图的时间间隔为2ms。

具体实施方式

结合图1，一种伸缩式纳米流体燃料燃烧特性测试装置，包括管体1和置于管体1内且沿管体1轴向移动的槽体2。其中槽体2由一管体沿平行于轴线的方向切割形成，当槽体2前端移动至管体1燃烧端端口外侧，流体于管体1外部的槽体2平行于管体1轴线的开口截面处燃烧。图1中的虚线为管体1内部的槽体2结构。

由于槽体2露出管体1外部处比现有管体燃烧端的面积大，增加了流体燃料与空气的接触面积，且壁面可以对燃烧时的流体起到支撑作用，因此火焰可以稳定燃烧。经过实验，所述槽体2由一管体沿轴线切割形成可以获得最为稳定的火焰。

结合图2，管体1内壁沿轴线方向设置一直线轨道槽，槽体2外壁上设有与该轨道槽匹配的轨道键3。所述轨道槽未联通管体1的两个端面。槽体2与管体1之间间隙配合或槽体2与管体1之间设置密封圈4。

结合图3，对于当流量为0.5ml/min时，添加浓度为1.0％的100nm铝粒子并以乙醇为基底的纳米流体时，在该发明装置中燃烧，可以观测到其燃烧稳定，其中(a)至(f)中每相邻的两幅图的时间间隔为2ms。