[发明专利]一种柱面多孔喷射式的微型液体燃烧器及其燃烧方法

说明书

本发明涉及微型液体燃料燃烧装置，公开了一种柱面多孔喷射式的微型液体燃烧器，包括燃烧室、上密封板、下密封板和进气管道，上、下密封板用于密封燃烧室，所述燃烧室开有第一进气口和第一排气口，所述进气管道的一端贯穿第一进气口至燃烧室的内部，所述燃烧室的内部设有进料管道和燃烧器，所述进料管道的一端位于燃烧器的内部，且所述燃烧器的底端与进料管道的中部连接，所述进料管道的另一端贯穿下密封板，本发明还提供了一种柱面多孔喷射式的微型液体燃烧器的燃烧方法，其有益效果在于：增大液体燃料表面积，使其与空气充分混合，同时加速液体燃料的蒸发，使燃烧能够稳定高效进行。

技术领域

本发明涉及微型液体燃料燃烧装置，具体涉及一种柱面多孔喷射式的微型液体燃烧器及其燃烧方法。

背景技术

近年来，基于不断涌现的微小型飞行器、单兵作战系统、微小型机器人以及各种便携式的电子设备等对动力的迫切需求，大多数设备由传统的化学电池驱动转向对以能量密度远远高于锂电池能量密度的液体碳氢化合物为燃料的微型燃烧动力装置的研究，如果能够使其稳定，高效的燃烧，基于燃烧的微小型动力装置就具有极大的竞争力，同时液体碳氢燃料充分燃烧后的产物是水和二氧化碳，大大降低了对环境造成的压力，故而微型液体燃烧器的研究与开发也就成了近年来科学领域重点关注的对象。

相较于传统燃烧过程，微小尺度燃烧主要面临着由于面体比相较于传统燃烧器增大了两个数量级所带来的巨大的散热损失；其次是由于几何尺寸较小，而化学反应时间不随质量流量或燃烧器容积而变化，燃料和空气混合物停留时间较短，导致燃烧不完全，使得燃料伴随尾气直接排出，降低了燃烧效率。液体燃料虽然能量密度高，但需要时间来进行蒸发以及与空气混合，由此也给微型液体燃烧器的结构设计带来一定的困难。因此，为了能够使得液体燃烧器能够稳定高效的燃烧，需要解决液体燃料快速蒸发并与空气充分混合的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种柱面多孔喷射式的微型液体燃烧器，从而解决微型液体燃烧器长时间来所面临的液体燃料难以快速蒸发与空气充分混合等问题，本发明的另一目的在于提供了一种柱面多孔喷射式的微型液体燃烧器的燃烧方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种柱面多孔喷射式的微型液体燃烧器，包括燃烧室、上密封板、下密封板、进气管道和点火器，所述上密封板密封于燃烧室的上端，所述下密封板密封于燃烧室的下端，所述燃烧室开有第一进气口和第一排气口，所述进气管道的一端贯穿第一进气口至燃烧室的内部，所述燃烧室的内部设有进料管道和燃烧器，所述燃烧器包括燃料柱和金属网格套筒，所述金属网格套筒底端开口，所述金属网格套筒套接于燃料柱，所述燃料柱的顶部密封，而所述燃料柱的侧壁开有多个出料孔，所述燃料柱的底端与进料管道固定连接，所述进料管道一端延伸至燃料柱的内部，所述进料管道与燃料柱之间形成排料腔，所述排料腔与出料孔连通，所述进料管道的另一端贯穿下密封板，所述进料管道的外壁与下密封板密封连接，所述点火器与金属网格套筒连接，所述点火器的引线穿过上密封板与外部高压电源连接。

进一步地，所述进气管道具有螺旋段，所述螺旋段套接于燃烧室的外壁，且所述螺旋段的壁面贴紧于燃烧室的外壁。

进一步地，所述燃烧器还包括多孔介质层，所述多孔介质层贴紧于燃料柱的侧壁，且所述多孔介质层与金属网格套筒之间具有间隙。

进一步地，所述金属网格套筒的表面涂有催化剂层。

进一步地，所述燃烧室、燃料柱、进料管道和进气管道均由不锈钢材料制成。

进一步地，还包括密封外筒，所述密封外筒套接于燃烧室的外侧，所述进气管道位于密封外筒与燃烧室之间，所述密封外筒的上端与上密封板连接，所述密封外筒的下端与下密封板连接，所述密封外筒开有第二进气口和第二排气口，所述进气管道的另一端贯穿第二进气口。