本文開展了微/納米鋁粉在微燃燒室內(nèi)激光點(diǎn)火及燃燒特性研究。在研究過程中采用了紅外激光點(diǎn)火技術(shù)、微燃燒技術(shù)、顯微測量技術(shù)、圖像處理等多種技術(shù)手段,開發(fā)出一套固體微顆粒燃料在微燃燒室內(nèi)激光點(diǎn)火及燃燒的光學(xué)診斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)顆粒形狀、粒徑、點(diǎn)火延遲時(shí)間、顆粒燃燒輻射信號(hào)等參數(shù)的測量。本文研究的主要內(nèi)容包括:（1）微燃燒室內(nèi)單顆微米鋁顆粒的激光點(diǎn)火、燃燒研究。采用激光點(diǎn)火技術(shù)在微燃燒器內(nèi)常溫常壓靜止空氣流下對(duì)單顆鋁顆粒成功實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火,對(duì)其著火、燃燒特性參數(shù)進(jìn)行測量。結(jié)果表明:初始粒徑范圍為2-4μm時(shí),最低點(diǎn)火功率為35.1mW,粒徑為5-8μm的鋁顆粒,最低點(diǎn)火功率為63.2mW,對(duì)于9-10μm的鋁顆粒,最低點(diǎn)火功率為84.1mW。當(dāng)激光的點(diǎn)火功率為72.7mW時(shí),粒徑范圍為2-8μm的鋁顆粒,其點(diǎn)火延遲時(shí)間為0.2-0.4ms;當(dāng)激光的點(diǎn)火功率為111.7mW時(shí),對(duì)于4-8μm的鋁顆粒,其點(diǎn)火延遲時(shí)間為0.3-0.4ms,對(duì)于9-12μm的鋁顆粒,其點(diǎn)火延遲時(shí)間為0.6-1.2ms;可見,鋁顆粒的最低點(diǎn)火功率隨著顆粒粒徑增加而增加,點(diǎn)火延遲時(shí)間隨著顆粒初始粒徑增加有增大的趨勢。根據(jù)熱力... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MIT的微燃?xì)廨啓C(jī)（左）和渦輪葉片（右）原理圖

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，h為對(duì)流換熱系數(shù)，Sp 為顆粒受光面積， 是顆粒的發(fā)射率， 為波數(shù)， 為燃料對(duì)加熱激光的有效吸收系數(shù)，取決于燃料幾何系數(shù)和光譜系 1， 1Q為激光加熱能量。 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹實(shí)驗(yàn)裝置主要由紅外激光點(diǎn)火器、顯微操作系統(tǒng)、光學(xué)測量系統(tǒng)、微燃分構(gòu)成，圖 2-1 為實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。

圖 3-1 鋁粉在不同溫度下的晶型轉(zhuǎn)變表 3-2 鋁氧化過程中形成的不同多晶氧化鋁的密度多晶態(tài) 密度（g/cm3）Amorphous- Al2O33-3.1γ， ，θ-Al2O33.6-3.67-Al2O33.99.2.3 氣相擴(kuò)散較大粒徑的鋁顆粒燃燒過程和液滴燃燒相似[63]，鋁顆粒受熱內(nèi)部鋁核先熔起表面氧化層破裂，在氧化層破裂區(qū)域，液相鋁和氣體氧化劑發(fā)生非均相表應(yīng)，顆粒溫度進(jìn)一步升高，氧化層達(dá)到氧化鋁的熔點(diǎn)（約為 2200K），熔融的鋁凝聚在液相鋁表面，由于較大的表面張力，氧化鋁在液相鋁一側(cè)形成貌似”結(jié)構(gòu)，熔融的鋁核暴露在氣態(tài)氧化劑中，熔融鋁氣化與氧化劑發(fā)生準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)燃的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是在顆粒周圍形成一個(gè)擴(kuò)散火焰，擴(kuò)散火焰的結(jié)構(gòu)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3139400