[发明专利]用于空气/燃料混合的高剪切工艺

权利要求书

1.一种用于产生加气燃料的方法，包括：

提供高剪切装置，所述高剪切装置具有至少一个转子/定子组，所述至少一个转子/定子组被构造为用于产生至少5m/s的末端速度；

将液体燃料和气体引入到所述高剪切装置内；以及

形成液体燃料和气体的乳状液，其中，所述气体包括平均直径小于大约5μm的气泡，以形成加气燃料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成乳状液的步骤还包括：在所述高剪切装置内形成具有小于大约1.5μm平均直径的气体气泡。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高剪切装置被构造为具有大于大约23m/s的末端速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高剪切装置被构造为在所述末端处产生至少大约1000MPa的局部压力。

5.根据权利要求1所述的方法，包括：使所述液体燃料和气体气泡受到大于大约20,000s^-1的剪切率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高剪切装置被构造为具有至少1000W/m³的能量消耗。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述乳状液包括大约高于所述液体燃料的上爆炸极限(UEL)的液体燃料和气体混合物。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述乳状液包括加气燃料的微泡沫。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，将液体燃料和气体引入的步骤包括：对所述液体燃料加压。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，对所述液体燃料加压的步骤包括至少大约203kPa(2atm)的压力。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述加气燃料喷射到燃烧室内；以及

使所述加气燃料燃烧，以产生机械力。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，喷射所述加气燃料的步骤还包括：以化学计量比加入氧化剂气体。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，喷射所述加气燃料的步骤还包括：将所述乳状液以超化学计量比引入到燃烧室内。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气体包括从由以下项组成的组中选择的至少一个：空气、水蒸气、甲醇、氮氧化物、丙烷、硝基甲烷、草酸盐、有机硝酸盐、丙酮、二茂铁、甲苯、或甲基环戊二烯三羰基锰。

15.一种用于产生加气燃料的系统，包括：

泵，所述泵位于高剪切装置的上游，所述泵与所述高剪切装置的入口处于流体连通；

所述高剪切装置，所述高剪切装置产生含气体的燃料的乳状液，所述乳状液具有小于大约1.5μm的平均气泡直径；以及

发动机，所述发动机被构造为使所述乳状液燃烧。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，高剪切混合器具有大于23m/s的末端速度。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述高剪切装置被构造为在所述末端处产生至少大约1000Mpa的局部压力。

18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述高剪切装置被构造为产生大于大约20,000s^-1的剪切率。

19.根据权利要求15所述的系统，其中，所述乳状液包括大约高于液体燃料的上爆炸极限(UEL)的液体燃料和气体混合物。

20.根据权利要求15所述的系统，其中，所述气体包括从由以下项组成的组中选择的至少一个：空气、水蒸气、甲醇、氮氧化物、丙烷、硝基甲烷、草酸盐、有机硝酸盐、丙酮、二茂铁、甲苯、或甲基环戊二烯三羰基锰。