[发明专利]一种用于定容弹内喷雾撞壁燃烧实验的装置

说明书

技术领域

本发明属于天然气发动机实验研究领域，具体涉及一种用于定容弹内喷雾撞壁燃烧实验的装置。

背景技术

随着燃料矛盾的日益突出和汽车排放法规的日益严格，天然气作为一种清洁替代燃料，日益受到研究者们的重视。柴油引燃缸内直喷天然气发动机由于采用高压直喷技术，它的工作原理是压缩行程接近终了时，先向气缸中喷微量的柴油，使其自燃提高气缸内的温度和压力从而形成点火源，然后再用高压向气缸中直接喷入天然气，被柴油引燃的天然气燃烧做功。这种形式的发动机可以保持原有柴油机的高效率和低速扭矩，得到较大的平均有效压力，同时降低NO_X和颗粒物排放。天然气作为主要燃料，其喷射及混合规律直接影响发动机的燃烧和放热过程，对整个发动机的性能以及排放有着重要影响。作为一种的新的燃烧形式,油气同轴喷射的喷射特性，油气参数对燃烧性能的影响尚不明确，需要通过开展大量实验研究获得其喷射及燃烧特性。纹影、PLIF等可视化研究方法在天然气发动机的研究中具有广泛的应用。此类研究方法需要光路通过目标区域，利用高速相机拍摄下来，获得图片等实验数据。在利用纹影法研究天然气射流撞击燃烧室模型的实验中，燃烧室模型需要在不影响光路的前提下固定在天然气喷嘴下方，并可以实现多自由度准确调节的功能，以满足实验研究需要。另一方面，燃烧室模型安装在定容弹内，需要空间尺寸较小，结构紧凑，操作方便的燃烧室模型支架。目前没有满足上述要求的实验设备。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种用于定容弹内喷雾撞壁燃烧实验的装置，通过设计一种有多个自由度的燃烧室模型支架，可以实现燃烧室模型的灵活调节，同时该装置不影响纹影、PLIF等可视化实验的光路，并可以安装在定容弹内部，结构紧凑，操作方便，成本低。

本发明的技术方案是：一种用于定容弹内喷雾撞壁燃烧实验的装置，包括喷嘴底座、燃烧室模型支架和燃烧室模型；

所述喷嘴底座为圆台型结构，所述喷嘴底座底部的外围部分开有第一螺纹孔和第二螺纹孔；

所述燃烧室模型支架包括第一导轨、第二导轨、第三导轨和燃烧室模型座；第一导轨上设有第一通槽，第二导轨设有第二通槽，第三导轨上设有第三通槽；

所述第一导轨和第二导轨的上端分别与喷嘴底座可拆卸连接；所述第一导轨的下端通过第一螺栓与第三导轨可拆卸连接，第一螺栓可在第一通槽和第三通槽内移动；所述第二导轨的下端与第三导轨的另一端通过第二螺栓可拆卸连接，第二螺栓可在第二通槽内移动；

所述燃烧室模型座的上面设有凹槽，所述燃烧室模型安装在凹槽上，燃烧室模型座的下面与第三导轨可移动连接。

上述方案中，所述燃烧室模型支架还包括第四导轨；所述燃烧室模型座的下面通过第四导轨与第三导轨可移动连接；

所述第四导轨为L型；所述第四导轨的一端上设有第四通槽；所述燃烧室模型座通过第三螺栓与第四导轨连接，所述第三螺栓可在第四通槽内移动；第四导轨的另一端通过第四螺栓与所述第三导轨可拆卸连接，第四螺栓可在第三通槽内移动。

上述方案中，还包括第一L型连接件，所述第一L型连接件的一端与喷嘴底座通过第五螺栓连接，另一端通过第六螺栓与第一导轨的上端连接。

上述方案中，还包括第二L型连接件，所述第二L型连接件的一端与喷嘴底座通过第七螺栓连接，另一端通过第八螺栓与第二导轨的上端连接。

上述方案中，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔位于所述喷嘴底座外围的中部、且相互对称。

上述方案中，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔均为阶梯孔。

上述方案中，所述第一导轨、第二导轨、第三导轨、第四导轨和燃烧室模型座均为不锈钢薄片制成。