[发明专利]一种用于微波辅助稳态预混燃烧研究的装置

权利要求书

1.一种用于微波辅助稳态预混燃烧研究的装置，其特征在于，所述装置包括集成燃烧器系统、供气系统以及微波系统，其中：

所述供气系统用于向所述集成燃烧器系统输送燃料；

所述集成燃烧器系统包括燃烧器本体，所述燃烧器本体用于产生初始火焰等离子体，所述燃烧器本体内部的下部设有精密金属网；

所述微波系统包括微波发生器、微波传输线路以及天线，所述微波发生器用于产生微波并将所述微波通过所述微波传输线路传输至所述天线，所述天线设于所述燃烧器本体的内部并垂直设于所述精密金属网的上部，并与所述燃烧器本体同轴设置；所述天线包括天线内导体以及设于所述天线内导体端部的天线头，所述天线内导体和所述天线头可拆卸连接，所述天线头用于对发射微波能量进行聚焦，所述天线头伸出所述燃烧器本体并位于所述燃烧器本体产生的火焰锋面附近。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述天线头的材料为耐高温材料。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述天线内导体与所述天线头通过螺纹连接，以通过所述螺纹调节所述天线头的伸出高度。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧器本体下部设有连接孔，所述微波系统还包括微波塞，所述微波塞的外部与所述连接孔匹配连接，所述微波塞内部沿微波传输线路依次包括第一密封体、第二密封体以及传输内导体，所述微波传输线路和传输内导体在所述第一密封体或第二密封体内部连接；所述传输内导体的另一端与所述天线连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一密封体的材料为透波材料，所述第二密封体的材料为耐火透波材料。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述精密金属网上部设有联结管，所述联结管与所述天线嵌接，以实现不同直径天线的更换。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧器本体内部填充有细小玻璃珠；进一步的，所述燃烧器本体的下部设有温度传感器，用于检测进入所述燃烧器本体内部的燃料的温度，以及对回火进行报警。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微波发生器沿微波传输方向依次包括：固态微波源、环形器、三销钉调谐器、定向耦合器以及与所述环形器连接的同轴负载和与所述定向耦合器连接的微波检波器，所述固态微波源上设有参数调节器以生成不同频率、峰值功率或波长的微波。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述供气系统包括燃料管路、氧化剂管路、稳流预混腔以及流量计，所述稳流预混腔的进口和出口错开布置，所述稳流预混腔的进口处设有旋流腔，所述燃料管路输入的燃料和氧化剂管路输入的氧化剂在所述旋流腔内形成旋流并进行初步的预混，而后在所述稳流预混腔内进行充分的混合；所述流量计用于根据进气流量控制燃气当量比。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述旋流腔包括旋流腔本体、燃料通道以及旋流孔板；所述燃料通道位于所述旋流腔本体内部并与所述旋流腔本体同轴布置，所述燃料通道周向布置一圈小孔；所述燃料通道与所述旋流腔本体之间的空腔为氧化剂通道，所述旋流孔板包括多个旋流孔，所述旋流孔板套设于所述燃料通道外表面并密封于所述氧化剂通道的出口以使所述氧化剂通过所述旋流孔喷出并进一步混合。