本技术涉及一种基于增材制造的宽工况多元扩散平焰燃烧器,属于能源动力工程技术领域,包括下腔体和上腔体,上腔体与下腔体上下叠置且两者之间通过隔板隔开;下腔体连通有燃料进口;上腔体内贯穿设置有若干根燃料管,每根燃料管穿过隔板,每根燃料管的底端与下腔体的内部相连通,每根燃料管的顶端止于上腔体的端口;上腔体连通有氧化剂进口;其中,燃料气体从燃料进口进入下腔体,再通过若干根燃料管向上运输至上腔体的端口;氧化剂气体通过氧化剂进口进入上腔体,且在上腔体内的燃料管之间的间隙向上运输至上腔体的端口;燃料气体与氧化剂气体在上腔体的端口充分接触。
背景技术
流场简单、分布均匀的一维平面标准火焰对多种气体燃料燃烧反应机理、液滴燃烧、颗粒燃烧和污染物生成机理的研究意义重大,可以实现流场高度简化下的燃烧反应动力学研究。在众多机理燃烧器中,平面预混燃烧器、多元扩散平焰燃烧器和对冲平面火焰燃烧器均具备可产生一维、平面的火焰结构以及光学可视条件好的优势,在基础燃烧研究领域应用广泛。相对于存在流体拉伸的对冲火焰和运行参数较窄的平面预混燃烧器,多元扩散平焰燃烧器具备当量比调节范围宽、燃烧场均匀稳定等优势,特别是可以在低流速情况下产生火焰。目前,该燃烧器已被广泛应用于在线激光诊断方法的研究、纳米能源材料的火焰合成制备、反应机理研究、颗粒物点火燃烧机理、碳烟生成机理研究等。
现有的国内外常用的多元扩散平焰燃烧器均为传统机械加工,制造精度有限,体积较大、结构复杂、组成件多、抗振强度低、无水冷结构,不适合一些高压、微重力、宽工况运行等特殊情况。特别是燃料腔和氧化剂腔的密封结构,主要由密封垫完成,存在泄漏的可能性,此时燃烧器由扩散火焰转换为半预混或预混火焰,在宽工况运行时存在回火的危险。
总之,目前现有的燃烧器存在加工困难、结构复杂、抗振强度低、密封性差等问题。
实现思路