一种多功能火焰实验燃烧器的制作方法

1.本实用新型涉及实验室燃烧器领域，尤其涉及一种多功能火焰实验燃烧器。


背景技术：

2.火焰燃烧传热作为最古老的能源利用方式，将燃烧释放的热直接传递给目标物体，具有设备简单、使用方便、传热速率高等优点。然而火焰的流动和传热受众多因素影响，灶具企业往往因为缺乏理论支撑导致节能减排技术的开发陷入困境。为加快发展具有高能效、低排放的灶具产品，应当从基础研究角度出发，深入了解火焰冲击自身流动、传热和排放特性，从基础物理化学机理层面认识和发掘影响传热能效和污染物排放的关键要素，从而提出有效的节能减排方案。
3.燃烧的基础研究与实验室密不可分，现如今实验室进行火焰燃烧实验，为了保证火焰的形状和刚度，各类型燃烧实验专门设计不同的燃烧器，这不利于日益增长的多样性燃烧实验。
4.因此，为解决实验室进行火焰燃烧实验的便捷性，解决经济成本，简化实验程序，燃烧实验室亟需一种可做扩散、层流预混、湍流(可改变湍流度)预混火焰的多功能燃烧器。


技术实现要素：

5.为了解决以上问题，本实用新型的目的是提供一种多功能火焰实验燃烧器，可双支联用和单支单用，可改变湍流度，可更换外嘴，可保证内嘴出口速度为直线。
6.为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：
7.一种多功能火焰实验燃烧器，包括同轴设置的外喷嘴管、内喷嘴管、上腔体、内喷嘴管安装板、中间腔体和下腔体；
8.所述外喷嘴管可拆卸安装在所述上腔体顶端且连通至上腔体内，所述内喷嘴管位于所述外喷嘴管内，安装在所述内喷嘴管安装板上且连通至中间腔体内，所述上腔体、内喷嘴管安装板、中间腔体和下腔体从上至下依次设置，且中间腔体和下腔体连通。
9.进一步的是，所述中间腔体的内部呈文丘里管收缩段曲面结构。
10.进一步的是，所述文丘里管收缩段曲面结构的进口处安装有过滤板，出口处安装有孔板。
11.进一步的是，所述外喷嘴管螺纹安装在所述上腔体顶端。
12.进一步的是，所述燃烧器包括若干内径不同和/或内部形状不同的外喷嘴管以及若干通孔不同的孔板。
13.进一步的是，所述上腔体上下贯穿，内外均呈凸型，上端的腔体内壁设有内螺纹，侧壁设有若干连通内外的凸型进气孔，底端设有螺钉孔和第一密封圈。
14.进一步的是，所述内喷嘴管安装板呈凸型，中心设有内喷嘴管安装通孔，外边缘设有螺钉穿孔，底端设有第二密封圈。
15.进一步的是，所述中间腔体上下贯穿，顶端出口处设有孔板放置槽，上下两端边缘
均向外延伸，延伸部分设有第一安装穿孔，中间腔体底端设有第三密封圈。
16.进一步的是，所述下腔体上部开口，侧壁设有若干连通内外的侧壁进气孔，底端设有连通内外的底部进气孔，下腔体顶端出口处设有过滤板放置槽，上端边缘向外延伸，延伸部分设有第二安装穿孔。
17.进一步的是，所述上腔体、内喷嘴管安装板、中间腔体和下腔体间通过螺栓或螺钉连接。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型提供的燃烧器，可进行多种火焰燃烧实验，具备多功能性；外喷嘴管与上腔体螺纹连接，可通过旋转螺纹改变外喷嘴管的高度，可更换不同内径大小的外喷嘴管进行火焰燃烧实验；中间腔体的内部采用文丘里管收缩段曲面结构，保证内喷嘴管在出口平面的速度分布为水平直线；文丘里管收缩段曲面结构的出口处安装有孔板，可改变流体湍流度进行火焰燃烧实验。
附图说明
20.图1为本实用新型的示意图；
21.图2为本实用新型的气体流动示意图；
22.图3为本实用新型外喷嘴管的示意图；
23.图4为本实用新型上腔体的示意图；
24.图5为本实用新型内喷嘴管安装板的示意图；
25.图6为本实用新型中间腔体的示意图；
26.图7为本实用新型下腔体的示意图；
27.图8为不同通孔的孔板示意图；
28.图中：1、外喷嘴管；2、内喷嘴管；3、上腔体；31、凸型进气孔；32、螺钉孔；33、第一密封圈；4、内喷嘴管安装板；41、内喷嘴管安装通孔；42、螺钉穿孔；43、第二密封圈； 5、中间腔体；51、孔板放置槽；52、第一安装穿孔；53、第三密封圈；6、下腔体；61、侧壁进气孔；62、底部进气孔；63、过滤板放置槽；64、第二安装穿孔；7、孔板；8、过滤板。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.一种多功能火焰实验燃烧器，如图1所示，包括同轴设置的外喷嘴管1、内喷嘴管2、
上腔体3、内喷嘴管安装板4、中间腔体5和下腔体6；
32.外喷嘴管1可拆卸安装在上腔体3顶端且连通至上腔体3内，内喷嘴管2位于外喷嘴管 1内，沾粘连接在内喷嘴管安装板4上且连通至中间腔体5内，上腔体3、内喷嘴管安装板4、中间腔体5和下腔体6从上至下依次设置，且中间腔体5和下腔体6连通。
33.本实施例中，外喷嘴管1螺纹安装在上腔体3顶端，外喷嘴管1设有若干个，若干个外喷嘴管1的内径不同，内部形状不同，内部形状可为圆形或者椭圆形等形状。可通过旋转螺纹改变外喷嘴管1的高度，可更换不同内径的外喷嘴管1，可更换不同内部形状的外喷嘴管1，进而研究各种物理因素对火焰的影响。
34.如图1和6所示，中间腔体5的内部呈文丘里管收缩段曲面结构，以保证内喷嘴管在出口平面的速度分布为水平直线；文丘里管收缩段曲面结构的进口处安装有过滤板8，起均匀注入气体的作用；出口处安装有孔板7，孔板7设有若干个，每个孔板7的通孔布置不同，如图8所示，采用不同的孔板7，可改变流体湍流度，从而进行不同湍流度火焰燃烧实验。
35.如图4所示，上腔体3上下贯穿，内外均呈凸型，上端的腔体内壁设有内螺纹，侧壁设有若干连通内外的凸型进气孔31，凸型进气孔31外端设有内螺纹用于连接进气管，上腔体3 底端设有螺钉孔32和第一密封圈33，第一密封圈33起密封作用，防止气体逸散到外界。
36.如图5所示，内喷嘴管安装板4呈凸型，中心设有内喷嘴管安装通孔41用于安装内喷嘴管2，外边缘设有螺钉穿孔42，底端设有第二密封圈43起密封作用，防止气体逸散到外界。
37.如图6所示，中间腔体5上下贯穿，顶端出口处设有孔板放置槽51用于放置孔板7，上下两端边缘均向外延伸，延伸部分设有第一安装穿孔52，中间腔体5底端设有第三密封圈53，起密封作用，防止气体逸散到外界。
38.如图7所示，下腔体6上部开口，侧壁设有若干连通内外的侧壁进气孔61，壁进气孔61 为内螺纹孔用于连接进气管，底端设有连通内外的底部进气孔62，底部进气孔62也为内螺纹孔用于连接进气管，下腔体6顶端出口处设有过滤板放置槽63用于放置过滤板8，上端边缘向外延伸，延伸部分设有第二安装穿孔64。
39.如图1所示，上腔体3、内喷嘴管安装板4、中间腔体5和下腔体6间通过螺栓或螺钉连接，具体的，上腔体3、内喷嘴管安装板4、中间腔体5通过螺钉连接，中间腔体5和下腔体 6通过螺栓连接。
40.为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：
41.上腔体3气体流通：如图2所示，气体从凸型进气孔31进入上腔体3腔室内，然后进入上端的外喷嘴管1内，并从外喷嘴管1的出口端喷出燃烧。
42.下腔体6气体流通：如图2所示，气体从侧壁进气孔61和底部进气孔62进入下腔体6 腔室内，然后向上依次经过滤板8、中间腔体5的文丘里管收缩段曲面腔体、孔板7、内喷嘴管2，并从内喷嘴管2的出口端喷出燃烧。
43.本实施中，凸型进气孔31、侧壁进气孔61和底部进气孔62可通入不同的气体，比如 n2、c2h4、ch4、h2、o2、air等，可根据不同的实验具体选择哪种气体。
44.采用该燃烧器，可进行以下不同的火焰燃烧实验：
45.表1各火焰燃烧实验表
[0046][0047][0048]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。