[发明专利]一种用于定容燃烧弹内部的燃烧加热升温装置及方法

说明书

本发明公开了一种定容燃烧弹的加热装置及方法，装置包括内部外腔外焊接板，焊接安装在定容燃烧弹内部，与定容燃烧弹组成外腔；外腔在定容燃烧弹上预留有进排气接口，点火装置接口和可燃气体喷射器预留接口，鼓风机预留接口，通过向空气腔通入可燃气体和空气的混合物，然后点燃可燃气体通过燃烧加热的方式达到实验计划温度，然后把外腔抽为真空，从而达到快速且高效的加热且保温的目的。

技术领域

本发明涉及内燃机领域，属于定容燃烧弹加热技术领域，具体为一种用于定容燃烧弹内部的燃烧加热升温装置及方法。

背景技术

日益严峻的能源危机问题和国家政策的高标准对内燃机技术提出了新的挑战，提高燃烧性能和改进内燃机的排放，需要对燃油的喷雾和燃烧特性进行充分的掌握，进而才能改进发动机缸内的燃烧过程，而定容燃烧弹则是研究内燃机缸内喷雾与燃烧的重要工具，主要模拟发动机上止点前后的喷雾和燃烧状态。发动机工作时，内部火焰温度高达2000℃，压力达到100bar以上，因此定容燃烧弹内部必须建立高温高压的环境，因此需要对定容燃烧弹内部环境进行加热并保温，来模拟内燃机上止点附近的环境状态。

目前定容燃烧弹加热系统多采用外部直接加热，加热效率低，损耗大，因此有必要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于定容燃烧弹内部的燃烧加热升温装置及方法，以解决上述背景中提出的问题。

本发明提供的一种用于定容燃烧弹内部的燃烧加热升温装置及方法，包括定容燃烧弹、鼓风机、温度传感器、点火装置、进排气管、外腔焊接板、真空泵、可燃气体喷射器。

需要指出：本发明描述中外腔为夹层燃烧加热腔，定容燃烧弹高温实验腔为内腔。

其中，所述的可燃气体喷射器预留接口均布于定容燃烧弹底面的4个斜切面上，该斜切面所在平面和底面所在平面夹角为45°～50°；每个斜面上有3个可燃气体喷射器预留接口，每个可燃气体喷射器预留接口直径15～18mm，且以斜面中心为基准靠近底面边线20～25mm并居中分布，每个斜面上的可燃气体喷射器预留接口间距30～35mm，用于安装可燃气体发射器，向外腔内通入可燃气体。

其中，所述的4个鼓风机预留接口直径为18～25mm，分别位于底面的4个斜切面上的中心处，斜切面所在平面和底面所在平面所成夹角为50°～60°。温度传感器分布安装于定容燃烧弹内腔内侧。

其中，所述的排气口预留接口，位于上表面的4个斜切面上，斜切面所在平面和上表面所在平面夹角为45°～60°；每个斜切面上有4个排气孔预留接口，每个排气孔直径18～20mm，且以斜面中心为基准分散分布，每个排气孔间距30～50mm。

其中，所述的预留点火装置接口位于可燃气体喷射器预留接口所在斜面中的其中一个接口的上方25mm～30mm处,直径为15mm～20mm。

其中，所述的外腔焊接板由预留有光学观察窗口的圆筒和支撑棱焊接而成，支撑棱的厚度为5mm～8mm，高度为7mm～10mm；支撑棱和预留有光学观察窗口的圆筒接触面的两条边线之间的距离为厚度。支撑棱由横截面形状要为圆形或椭圆形的圆环加工而成，其内直径要大于预留有光学观察窗口2的圆筒上预留光学光学观察窗口1～2mm，焊接前要将支撑棱进行弯曲加工，使圆环的一面能和预留有光学观察窗口2的圆筒侧面相贴合无缝隙，另一面和定容燃烧弹内壁面相贴合无缝隙，外腔焊接板可由薄钢板制成。外腔焊接板与定容燃烧弹接触面焊接起来，形成外腔。

其中，真空泵通过T型管和定容燃烧弹上的其中一个预留排气口相连，用于当外腔气体燃烧加热到实验计划温度时停止加热后，将外腔内抽为真空，减少热量散失，从而达到保温的效果。

本发明的使用方法包括以下步骤：

A、首先通过可燃气体喷射器向外腔内持续通入可燃气体。