摘要：为优化燃烧室的设计,提高微热光电系统的整体效率和工作性能,建立了颗粒填充型多孔介质燃烧室.通过试验验证,应用Fluent软件对多孔介质结构的微燃烧室进行数值模拟,分析孔隙率、氢氧体积混合比和流量比等因素对燃烧室性能的影响.模拟结果表明,采用多孔介质结构可以改善燃烧室的燃烧性能,燃烧室在多孔介质孔隙率为0.52,氢氧体积混合比为2∶1,入口流量为200mL/min时燃烧效率较高,有利于微热光电系统稳定高效地工作.

摘要：进行了不锈钢环形微燃烧器的氢气预混燃烧实验,发现在2mm间隙的微燃烧室内可以维持稳定燃烧。测量了微燃烧器的燃烧运行界限,其最大过量空气系数可达到4.5。获得了微尺度燃烧器的壁面温度场和出口烟气温度随过量空气系数的变化规律,发现微尺度燃烧器的最高温度出现在过量空气系数为0.9附近而不是在化学当量比1处,计算了微燃烧器外壁面的散热量,微燃烧器的散热量占整个燃烧热功率的50％以上,且辐射换热在整个散热量中占主要部分。针对这些特点,提出了减小热损失的建议,为微燃烧室和微燃烧／透平发电机的设计提供了科学依据。

摘要：本文首次描述了一种新颖的微热光电(微TPV)系统原型的设计、加工过程和测试结果。该系统由一个SiC发射极、一个简单的9层绝缘过滤器和一个GaSb光电池环路组成。当H2流率为3.4439 g/h,H2/O2比为1.8时,微TPV 系统能在一个容积为0.091 cm3的微型燃烧室内产生0.562 W的电力输出。相应的开路电压和短路电流分别为1.14 V和0.65 A。该项工作使得我们在不久的将来用微TPV系统代替电池作为微机械装置的动力源成为可能。

摘要：为优化燃烧室,设计加工了内径2.4 mm、外径3.0 mm的多种不同孔隙率的多孔介质结构微燃烧室,并在燃烧室内实现了氢氧混合气的稳定燃烧。改变氢氧体积混合比和混合气入口流量,对多孔介质微燃烧室进行了相关试验,分析了各种条件下微燃烧室的燃烧情况及外壁面的温度分布。研究结果表明,这些因素对混合气在微燃烧室内的燃烧有重要影响。多孔介质燃烧室在孔隙率为0.50,混合气入口流量为750 cm3/min,氢氧体积混合比为2∶1时燃烧效果较好,外壁面温度高且分布均匀,适合微热光电系统的应用。

摘要：为了进一步优化微燃烧室的设计,以最大化提高微燃烧室的能量转换效率及微热光电系统的整体工作效率,在前期工作的基础上设计了不同多孔介质材料及喷嘴/燃烧室内径比的多孔介质微燃烧室。通过实验验证,针对多孔介质微燃烧室内的氢氧预混燃烧进行了数值模拟计算,研究结果表明,多孔介质材料,喷嘴/燃烧室内径比对微燃烧室内的微尺度燃烧有重要影响,微燃烧室在多孔介质材料为SiC,喷嘴/燃烧室内径比为0.27时燃烧效率最高,有利于提高微热光电系统的整体效率。