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

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

MIT的微燃氣輪機（左）和渦輪葉片（右）原理圖

杭州電子科技大學碩士學位論文，h為對流換熱系數(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。 實驗系統(tǒng).1 實驗裝置介紹實驗裝置主要由紅外激光點火器、顯微操作系統(tǒng)、光學測量系統(tǒng)、微燃分構成，圖 2-1 為實驗裝置的示意圖。

圖 3-1 鋁粉在不同溫度下的晶型轉變表 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，顆粒溫度進一步升高，氧化層達到氧化鋁的熔點（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形成貌似”結構，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)生準穩(wěn)態(tài)燃的一個顯著特點就是在顆粒周圍形成一個擴散火焰，擴散火焰的結構示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3139400