[发明专利]一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置

说明书

本发明一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置，属于定容燃烧弹内部保温技术领域。包括空腔气室、气压平衡孔、预留传感器拼接孔、预留视窗拼接孔和拼接焊缝；空腔气室由五个基本面以及视窗孔隔断曲面和传感器孔隔断曲面组成，可用薄铁片制成；多个空腔气室间，依据传感器孔和容弹视窗孔的数量和形状，预留相应的内陷空间，且内陷形成的视窗孔隔断曲面和传感器孔隔断曲面与容弹内壁焊接固定；空腔气室数量选取原则为：每个空腔气室所覆盖的容弹内表面尽量大、相邻空腔气室间的间隙尽量小以及不能遮挡传感器孔与容弹视窗口的光学通路，构建尽量少的空腔气室；空腔气室可以阻止对流传热损失；气压平衡孔使空腔气室内部形成静止的气体保温层。

技术领域

本发明提出了一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置，属于热力学发动机技术、定容燃烧弹内部保温技术领域。

背景技术

内燃机的高效清洁燃烧对于整个社会的节能和环保具有重要意义。内燃机工作过程中，活塞将要抵达上止点时，以及此后的一段时间内，内燃机内部类似进行定容燃烧，此阶段也是内燃机整个工作循环过程中最为重要的阶段，因为燃料大部分的雾化和燃烧过程都在此阶段中。定容燃烧弹(以下简称容弹)就是模拟内燃机这一近似定容燃烧过程的实验设备，是内燃机研发的有力工具。内燃机工作时，内部火焰温度达到2000℃以上，压力达到100bar以上，因此容弹内部必须建立高温高压的环境氛围，这会使容弹内部和弹体外部的环境之间形成了巨大温差。为了保持弹体内部的工作温度，弥补散热损失，需要提高加热功率，这会给加热装置带来较大的热负荷，降低使用寿命。而且较大的散热会导致容弹壁面温度上升，弹体机械性能下降，影响设备的安全性能。所以，目前无论是方形容弹、球形容弹、圆柱形容弹、三角形容弹、八角球形容弹等等，都需要采用保温技术，来减少此项热损失。

目前，容弹的保温技术大致可以分成两类——外部保温技术和内部保温技术。所谓外部保温技术就是在容弹外表面处采取的保温措施。如在容弹外表面，包裹石膏或者陶瓷纤维纸作为保温层，减缓温度散失的速度。所谓的内保温就是在容弹内壁表面采取的保温措施。目前，一般使用多层陶瓷纤维纸，圈绕成圆筒形，紧贴容弹内壁放置，以起到保温效果，但一般只能用于内部规则表面。

综合比较，在容弹外部铺设保温层简单宜行，但会造成容弹本体的温度很高，给密封件的寿命和容弹本体强度带来不利的影响。而且，外部保温层的保温效果要远低于内部保温层。容弹内部铺设保温层效果虽然好，但容弹内壁上往往要预留各种传感器的安装孔、加热器的电极孔以及容弹视窗孔，再加上不同形状的容弹内壁上往往存在许多不规则的表面，这些因素都大大增加了内部铺设保温层的难度和成本。目前，绝大多数容弹，为了避免上述困难，都不在传感器的安装孔、加热器的电极孔以及容弹视窗孔处布置保温层，而这些地方的热损失往往能够占到总体的一半以上。因此寻找一种简单有效的容弹内部保温方法对提高容弹性能具有重要意义。

本申请致力于克服上述容弹内保温存在的保温层布置困难以及不同容弹内壁形状之间通用性差的问题，旨在提出一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置。

发明内容

本发明的目的是针对目前容弹内部无法方便有效地布置保温层，容弹的散热损失较大，尤其是在不规则表面、传感器孔以及容弹视窗孔处布置保温层极其困难，无法有效减缓散热的普遍问题，提出一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置。

本发明提出的一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置所依托的容弹包括喷油器，并配有传感器孔、容弹视窗孔和保温陶瓷纤维圈；

其中，所依托的容弹可以是方形容弹、球形容弹、圆柱形容弹、三角形容弹、八角球形容弹；配有的传感器孔是为安装各种容弹加热器的电极或者温度、压力传感器而预留的安装孔；

一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置，简称本装置包括空腔气室、气压平衡孔、预留传感器拼接孔、预留视窗拼接孔和拼接焊缝；

其中，空腔气室可以为A型空腔气室、B型空腔气室；