[发明专利]一种新型磁控火焰初生烟黑颗粒采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量技术，特别是一种新型磁控火焰初生烟黑颗粒采集装置。

背景技术

燃料燃烧所造成的环境污染是世界各国需要面对的重要问题。燃料的燃烧化学与燃烧诊断分析是目前国际燃烧及能源领域研究的重点，人们正在致力于研究分析不同燃料的燃烧特性以及污染物(包含气态污染物和颗粒污染物)的生成规律和趋势，以此提出对污染物控制的相关措施。

扩散燃烧是一种稳定的燃烧方式，扩散燃烧火焰不会发生回火并且不易发生脱火。扩散燃烧又分为正扩散燃烧和反扩散燃烧两种。与正扩散火焰相反，反扩散火焰的中心区通入的是氧化剂，燃料在氧化剂的周围，能够生成初生状态的烟黑颗粒，可以用于燃烧颗粒物研究。

发明内容

本发明提一种新型磁控火焰初生烟黑颗粒采集装置，包括反扩散火焰燃烧装置、支撑架、石英玻璃片、永磁铁；其中反扩散火焰燃烧装置包括共轴的由内之外设置的燃烧装置内管、燃烧装置中管、燃烧装置外管，所述内管、中管、外管上设置进气口，支撑架设置于反扩散火焰燃烧装置燃烧端的上方且高度可调，石英玻璃片设置于支撑架上，永磁铁设置于石英玻璃片上方或反扩散火焰径向方向。

本发明提供的反扩散火焰燃烧装置由三层同心管构成，最内层通入氧化剂，中间层通入燃料，最外层会通入保护气体来保持火焰稳定燃烧。由于燃烧器的各层为同轴结构，管内气体流速一般为10cm/s-80cm/s且管径尺寸有限，所以管内气体流动状态均为层流，进而形成的火焰为层流反扩散火焰；同时本分明还提供了通过永磁铁改变磁场影响扩散火焰烟黑颗粒的产生，扩散火焰中燃料的热解所产生的一定数量的带电粒子，在磁场的作用下，这些带电粒子会改变运动轨迹，使扩散火焰的烟黑颗粒特性也发生变化。

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为磁控反扩散火焰燃烧装置爆炸视图。

图2为磁控反扩散火焰燃烧装置整体结构示意图。

具体实施方式

结合图1、图2，一种磁控反扩散火焰燃烧装置，包括反扩散火焰燃烧装置、支撑架(10)、石英玻璃片(9)、循环冷水盘(8)、永磁铁(7)。

反扩散火焰燃烧装置包括共轴的由内之外设置的燃烧装置内管1、燃烧装置中管2、燃烧装置外管3，燃烧装置内管1进气端设置弯管形内管进气口4；燃烧装置中管2沿径向设置两个关于轴对称的中管进气口5；燃烧装置外管3沿径向设置两组外管进气口6，且每一组外管进气口6以燃烧器外管3轴对称，不同组间的外观进气口6夹角为90°。燃烧装置内管1、燃烧装置中管2、燃烧装置外管3燃烧端口共面。燃烧装置内管1、燃烧装置中管2、燃烧装置外管3分别通入燃料、氧化剂和保护气体(惰性气体)，燃料燃烧能够形成初生颗粒，各气体流量可任意调配，以求在出口处形成不同工况的反扩散火焰。

支撑架10置于燃烧出口正上方且高度可；支撑架(10)设置石英玻璃片通孔，且该通孔内壁为阶梯状。

石英玻璃片9嵌入支撑架10内，用于截取和收集反扩散火焰不同高度处的碳烟颗粒，积累一定时间后，烟黑颗粒达到一定质量，取出称重，继续后续研究。石英玻璃片9可拆卸循环使用。

循环冷水盘8紧贴石英玻璃片9，起冷却降温作用。

永磁铁7置于循环冷水盘8上方或者反扩散火焰径向方向，提供垂直于或平行于反扩散火焰径向的磁场，永磁铁7大小可更换7，以实现得到不同磁场强度。永磁铁7可用电磁铁替换。