[发明专利]一种基于介质阻挡放电原理的微燃烧室

说明书

本发明提供了一种基于介质阻挡放电原理的微燃烧室，包括微燃烧室、绝缘壳、绝缘隔板、接地电极、预混合器和高压电极；所述微燃烧室两端分别为燃烧室进气口和燃烧室出气口；所述燃烧室进气口的两平行壁面上分别设有绝缘壳，两个绝缘壳上分别安装电极；所述微燃烧室内安装绝缘隔板，用于将微燃烧室分割成若干平行的流道；所述预混合器位于绝缘隔板一端，用于将若干流道进行混合；在电极两侧施加电压，通过电离流道进口处的介质用于产生等离子体。本发明可以促进燃气混合，加快火焰传播，扩大稳定燃烧范围，提高燃烧效率。

技术领域

本发明涉及内燃机燃烧领域，尤其涉及一种基于介质阻挡放电原理的微燃烧室。

背景技术

微燃烧室是基于燃烧的微动力系统的核心装置，其内部碳氢燃料燃烧的稳定性直接关乎整个系统的性能。而相比于传统大型燃烧器，微燃烧室压力低，容积小，燃烧室内部混合气的驻留时间远小于其在常规尺度下反应所需要的时间，导致燃料在燃烧室内混合不充分或者燃烧不完全便被吹离燃烧室。这会使燃料燃烧不完全引起的热损失增加，污染物的排放也会增加。

同时，由于尺寸缩小，燃烧器壁面对火焰的影响增强，从而加剧了火焰的不稳定性，燃烧效率降低。等离子体自身携带高能电子，燃料分子与之相撞后经常会发生激发或电离现象，产生许多的活性组分，利用产生的活性粒子，在燃烧阶段加速热化学转化，同时对电、磁场产生扰动。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于介质阻挡放电原理的微燃烧室，可以改变燃烧系统的化学平衡，促进燃气混合，进而加快火焰传播，扩大稳定燃烧范围，进一步提高燃烧效率。同时该方式可以强化燃烧过程，促使燃料燃尽，减少化学不完全燃烧热损失，降低污染气体的排放。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于介质阻挡放电原理的微燃烧室，包括微燃烧室、绝缘壳、绝缘隔板、接地电极、预混合器和高压电极；

所述微燃烧室两端分别为燃烧室进气口和燃烧室出气口；所述燃烧室进气口的两平行壁面上分别设有绝缘壳，两个绝缘壳上分别安装电极；所述微燃烧室内安装绝缘隔板，用于将微燃烧室分割成若干平行的流道；所述预混合器位于绝缘隔板一端，用于将若干流道进行混合；在电极两侧施加电压，通过电离流道进口处的介质用于产生等离子体。

进一步，所述绝缘隔板包括平行隔板和垂直隔板组件，所述平行隔板位于燃烧室进气口，且与绝缘壳平行，用于将燃烧室进气口分成2个平行的流道；所述平行隔板一端连接垂直隔板组件，垂直隔板组件将平行隔板出口的流体分割成若干垂直于流向交替分布的流体。

进一步，所述燃烧室进气口分成的2个平行流道分别为可燃气体流道和氧化剂流道，且电极分别位于可燃气体流道进口处和氧化剂流道的进口处。

进一步，所述电极包括高压电极和接地电极，一个绝缘壳上安装高压电极，另一个绝缘壳上安装接地电极；所述高压电极与接地电极相互平行，所述高压电极和接地电极长度分别小于绝缘隔板的长度。

进一步，所述绝缘壳、绝缘隔板和预混合器的材料为陶瓷材料。

进一步，所述电极两侧连接电源，所述电源为高压交流电源，电压峰值0～40kV，频率50Hz～1MHz。

进一步，所述垂直隔板组件的横截面呈弓形；所述垂直隔板组件内设有交替分布的第三流道和第四流道，所述平行隔板将燃烧室进气口分成第一进气流道和第二进气流道，所述第一进气流道与若干第三流道连通，所述第二进气流道与若干第四流道连通。

进一步，所述第三流道和第四流道分别沿流向渐扩。

本发明的有益效果在于：