微多孔介質(zhì)燃燒室內(nèi)預(yù)混燃燒特性及其穩(wěn)燃機(jī)理.pdf

1、隨著微加工技術(shù)的發(fā)展，微電子機(jī)械系統(tǒng)(Micro Electronic MechanicalSystem，MEMS)獲得蓬勃發(fā)展并對(duì)人類生活產(chǎn)生革命性的影響。而動(dòng)力供給單元是該類系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)，目前還是主要依賴電池。為解決這一瓶頸問(wèn)題，基于微尺度燃燒的微動(dòng)力系統(tǒng)被提出并獲得較快發(fā)展。它是在很小的體積內(nèi)利用燃燒釋放燃料的化學(xué)能進(jìn)而獲得熱能，后依靠各種路徑轉(zhuǎn)換為電能或者機(jī)械能的系統(tǒng)，包括微透平機(jī)、微熱電系統(tǒng)和微熱光電系統(tǒng)等。其內(nèi)部的燃燒室

2、是基于燃燒的微動(dòng)力系統(tǒng)的最關(guān)鍵部件，因此，對(duì)于內(nèi)部燃燒過(guò)程的研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先介紹了各種微動(dòng)力系統(tǒng)，后在分析實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定微燃燒方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)多孔介質(zhì)微燃燒室內(nèi)的燃燒情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了燃燒室特征參數(shù)和進(jìn)氣條件對(duì)多孔介質(zhì)燃燒室內(nèi)部燃燒過(guò)程的影響。為了深入探究多孔介質(zhì)的穩(wěn)燃機(jī)理，還從填充型多孔介質(zhì)微燃燒室中提煉出單個(gè)嵌入小球式微燃燒室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)小球在微尺度燃燒中的穩(wěn)燃作用進(jìn)行了研究。論文的主要

3、研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　(1)建立了多孔介質(zhì)微燃燒室的計(jì)算模型，并參照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，對(duì)多孔介質(zhì)微燃燒室內(nèi)部的燃燒過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　(2)通過(guò)數(shù)值模擬方法得到了氫氧混合氣的當(dāng)量比、多孔介質(zhì)材料、孔隙率和混合氣流速對(duì)多孔介質(zhì)微燃燒室燃燒過(guò)程的影響規(guī)律。
　　(3)設(shè)計(jì)加工了嵌入小球式可視化微燃燒室，改變?nèi)肟趨?shù)，對(duì)其內(nèi)部的火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程進(jìn)行了觀測(cè)，得到了嵌入小球和未嵌入小球的可燃范圍圖。