亞毫米催化燃燒室內(nèi)氫氧預(yù)混合燃燒的研究.pdf

1、機(jī)械電子元件在小型化、高效化、集成化方面的發(fā)展使得對(duì)質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)的微型動(dòng)力裝置的需求日漸迫切,而碳?xì)浠衔锏膬?chǔ)能密度比傳統(tǒng)的鋰電池高約兩個(gè)數(shù)量級(jí),所以,作為一種輕型能源供應(yīng)設(shè)備,以碳?xì)浠衔餅槿剂系娜紵b置更具有優(yōu)勢(shì)。由小尺寸燃燒器驅(qū)動(dòng)的微動(dòng)力系統(tǒng)將取代對(duì)環(huán)境非友好、價(jià)格昂貴的鋰電池。但是燃燒器尺寸的縮小,一方面導(dǎo)致面容比增大,散熱速率急劇提高,使常規(guī)火焰無(wú)法穩(wěn)定；另一方面,有利于火焰?zhèn)鞑サ淖杂苫菀滓蚺鲎脖诿娑Щ?使火焰?zhèn)鞑ダщy

2、,因此必須采用特殊的措施來(lái)維持燃燒器內(nèi)穩(wěn)定的燃燒。
　　 試驗(yàn)時(shí),微平板燃燒室材料分別采用催化材料鉑、碳化硅,另外還通過(guò)浸漬的方法在碳化硅微平板燃燒室內(nèi)負(fù)載鉑,并經(jīng)XRD表征出了鉑的負(fù)載情況。在相同的試驗(yàn)條件下,對(duì)以上三種燃燒室內(nèi)的燃燒情況進(jìn)行了試驗(yàn)對(duì)比,分析了不同流量、不同當(dāng)量比和不同燃燒室尺寸條件下催化燃燒對(duì)微燃燒性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,兩種催化燃燒室均有催化效果,催化燃燒能顯著提高微尺度燃燒的穩(wěn)定性,并擴(kuò)展燃燒極限。同樣

3、流量條件下,采用催化燃燒時(shí)的外壁面測(cè)點(diǎn)溫度均比采用無(wú)催化的碳化硅燃燒室的高,燃燒室外壁面溫度分布更均勻；不同于無(wú)催化的碳化硅燃燒室,鉑加工的燃燒室在當(dāng)量比為1時(shí)內(nèi)部燃燒已經(jīng)比較充分。
　　 在試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,通過(guò)數(shù)值計(jì)算軟件FLUENT,采用詳細(xì)的空間氣相和表面催化化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,對(duì)燃燒室內(nèi)部的燃燒過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。討論了在不同的反應(yīng)模型下的燃燒特性以及入口速度、當(dāng)量比、絕熱和管壁材料對(duì)催化燃燒的影響,為微動(dòng)力系統(tǒng)燃燒室的優(yōu)化