采用平板式燃燒器的微型熱光電系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來(lái)，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)用日益廣泛，但能量源問(wèn)題已成為其發(fā)展的最大障礙。因此，開(kāi)發(fā)高功率密度的微動(dòng)力系統(tǒng)具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。作為其中的一種，微型熱光電系統(tǒng)因存在諸多優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為被研究的熱點(diǎn)之一。
　　 本文的研究對(duì)象是采用平板式燃燒(輻射)器的微型熱光電系統(tǒng)。燃燒器是系統(tǒng)的核心部件和能量源，其工作過(guò)程的好壞，直接影響整個(gè)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率。文中采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)其進(jìn)行研究，查看相關(guān)因素對(duì)其內(nèi)部燃燒傳熱過(guò)程

2、的影響規(guī)律，尋求優(yōu)化其性能的有效方法。
　　 借助模擬計(jì)算可以對(duì)燃燒器的工作過(guò)程進(jìn)行定性分析。我們建立了燃燒器的燃燒傳熱計(jì)算模型，模擬了在不同孔隙率、入口流量和體積混合比等條件下，燃燒器壁面溫度及內(nèi)部流場(chǎng)和組分場(chǎng)的分布情況。計(jì)算結(jié)果表明：合理選擇結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)可以改善燃燒器的工作性能；相同條件下，多空介質(zhì)的存在能使燃燒器獲得更高且分布均勻的壁面溫度和較低的出口溫度。實(shí)驗(yàn)用來(lái)驗(yàn)證計(jì)算的正確性。同時(shí)，參考計(jì)算的預(yù)測(cè)結(jié)果，可以更有效地

3、進(jìn)行定量研究。實(shí)驗(yàn)部分主要對(duì)平板式燃燒器進(jìn)行了研究，圓管型燃燒器也進(jìn)行了簡(jiǎn)單的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。燃燒器壁面及出口溫度分布狀況是其內(nèi)部燃燒傳熱過(guò)程的外在反映，通過(guò)觀測(cè)有關(guān)結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)的改變對(duì)其溫度分布的影響，可以得出相關(guān)因素對(duì)其性能的影響規(guī)律。燃燒器壁面熱輻射強(qiáng)度用PV晶片作傳感器進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：燃燒器結(jié)構(gòu)形狀的變化對(duì)其工作性能有一定影響。選擇合適的結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)，采用具有較強(qiáng)選擇性且輻射特性和低能帶隙光電池吸收光譜相匹配的壁面輻射材料