[实用新型]一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置

说明书

本实用新型涉及碳烟颗粒技术领域，提供一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，包括：燃烧室的外部设有引导件，引导件具有空腔，空腔与燃烧室连通，燃烧室用于产生湍流火焰；球阀设置于引导件，用于控制空腔的通断；探针和驱动组件，探针与驱动组件连接，在驱动组件的作用下，探针能够沿自身的轴线方向往复运动，在球阀处于打开的状态下，探针能够贯穿空腔延伸至燃烧室内部进行采样。上述的适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，通过设置引导件、探针和驱动组件，在驱动组件的作用下，探针可伸入至燃烧室内采集碳烟颗粒物，利用火焰和探针之间的温度梯度产生的热泳力作用，使碳烟颗粒物附着于探针上，采样速度快，从而提高了样本的测量精度。

技术领域

本实用新型涉及碳烟颗粒技术领域，尤其涉及一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置。

背景技术

在碳氢燃料的燃烧过程中，目前已知燃料分子会不断裂解并与小分子碳氢物质合并生成碳烟前驱物，继而通过凝结与气相-颗粒相转变实现快速生长，最后通过脱氢碳化发展为紧密连接的链状聚合物，即碳烟颗粒。

航空发动机排放的碳烟颗粒大部分属于PM2.5颗粒，有些甚至为更小的PM0.1颗粒。细小的碳烟颗粒可直接进入肺泡和血液循环系统，对人体造成严重的危害；悬浮在空气中的碳烟颗粒可吸收太阳辐射制造温室效应；对发动机自身而言，碳烟颗粒也会破坏叶片结构、损害机械寿命。目前，对碳烟生成机理的研究和对其排放的控制，已经成了学术界和工业界亟待解决的问题之一。

因此在航空发动机的燃烧尾气中，有必要对碳烟颗粒物进行采样，监测其排放的数目浓度，并研究碳烟颗粒物在不同燃烧区域的尺寸分布、形态特征、成分组成等参数，直观掌握并理解碳烟生成及演化特性规律，从而提出控制碳烟排放的思路和方法。

人们对碳烟颗粒物进行采样通常采取滤芯吸附的方法，滤芯吸附是指燃烧尾气通过滤芯，其中的固体颗粒物会累积在滤芯上，通过通烟前后滤芯的重量变化计算出碳烟生成量。现有的滤芯吸附法只能采集燃烧室尾气中的碳烟颗粒物，且其采集后的测量结果受尾气温度影响往往存在较大误差，也无法对采集到的样本展开形貌学的观察和分析。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，用以解决现有技术中采用滤芯吸附法对碳烟颗粒物进行采样时测量结果误差较大的缺陷。

本实用新型提供一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，包括：燃烧室，所述燃烧室的外部设有引导件，所述引导件具有空腔，所述空腔与所述燃烧室连通，所述燃烧室用于产生湍流火焰；球阀，设置于所述引导件，用于控制所述空腔的通断；探针和驱动组件，所述探针与所述驱动组件连接，在所述驱动组件的作用下，所述探针能够沿自身的轴线方向往复运动，在所述球阀处于打开的状态下，所述探针能够贯穿所述空腔延伸至所述燃烧室内部进行采样。

根据本实用新型提供的一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，所述探针包括：夹持部，所述夹持部用于与所述驱动组件连接；采样部，所述采样部由所述夹持部夹持，所述采样部沿自身的长度方向设置有至少一个采样膜。

根据本实用新型提供的一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，所述采样部包括：一对片材，所述一对片材由所述夹持部夹持，所述采样膜夹设于所述一对片材之间，每个所述片材与所述采样膜相对的位置设置有通孔，所述通孔的直径小于所述采样膜的直径。

根据本实用新型提供的一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，所述采样膜包括：金属网；碳层，所述碳层覆盖于所述金属网。

根据本实用新型提供的一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，所述燃烧室还包括：燃烧室机匣；运动板，所述运动板与所述燃烧室机匣活动连接，所述运动板与所述燃烧室机匣构造成所述燃烧室，所述引导件设置于所述运动板。

根据本实用新型提供的一种适用于加压条件下的碳烟热泳采样装置，所述燃烧室还包括：连接板，所述连接板与所述燃烧室机匣可拆卸连接，所述运动板夹设于所述连接板与所述燃烧室机匣之间。