氢氧混合气在微型TPV系统燃烧管内燃烧的数值模拟

介绍了微型TPV系统的工作原理,并对微型燃烧管内氢氧混合气体的燃烧,分别从流动控制方程、燃烧模型、微型燃烧管内网格的划分及其边界条件的设置等方面进行了详细的数值模拟。模拟结果与实验结果的对比表明,当混合气流量为1200mL/m in(下同)、氢氧混合比ε=2时,管壁温度分布最高,其均值可以达到1100K,能满足微型TPV系统的要求。

微热光电系统燃烧的若干影响因素的试验研究

微热光电(MPTV)系统是一种新型微动力机电系统。通过试验研究,分析阐述了不同氢氧混合气流量、氢氧混合比等因素对MTPV燃烧器内的燃烧状况、管壁以及出口端面的温度分布的影响。试验证明,氢氧混合气在微型燃烧器内易实现稳定燃烧。当流量为2.167×10-5m3/s、混合比为2:1时,微型燃烧器的壁面温度可以达到1 300K左右。

微动力系统的若干研究动态和进展

本文介绍了微动力系统的研究意义 ,简要地描述了当前微动力系统的若干研究动态和进展。开发并展示了我们研究小组的一种全新的无运动部件、不需高制造、装配精度的微TPV系统 ,介绍了我们实验和分析的最新研究结果。

微型火焰管中燃烧的研究

提出了一种新型的微动力机电系统观念,即微型热光电 TPV(thermo photovoltaic)系统。微型燃烧室是微型TPV系统中最重要的部分之一。为了获得较高的能量转换效率,需要使燃烧器壁面四周处于较高且分布均匀的温度状态。尺寸效应对微型燃烧室中的持续燃烧带来了很大的影响。为了分析微型燃烧器中燃烧的可行性和有关影响因素,在不同工况下进行实验。结果表明,在一定的流量和混合比范围内,可以在微型火焰管内维持稳定的燃烧,高温能够在燃烧室四周均匀分布。

微型热光电系统多孔介质燃烧器的数学模拟

针对微型热光电(TPV)系统多孔介质燃烧器进行了数学模拟,探讨了有关多孔介质的质量守恒方程、动量方程、能量方程、组分方程和状态方程等基本控制方程,由数值计算得到了多孔介质燃烧器壁面的温度分布,并与实验数据进行比较。

基于MEMS的微动力系统的发展动态

综述了微动力机电系统的发展概况和研究进展,简单介绍了微型热电发生器、微燃料电池和能量收集器这3种典型的微动力机电系统的一些研究成果,在此基础上研制了一种新颖的,无运动部件的微热光电系统.

微型热光电系统中的微燃烧室研究

微型热光电TPV (thermophotovoltaic)系统是一种新型的微动力系统 (PowerMEMS) ,微燃烧室是微型TPV系统中最重要的部件之一 .为了获得较高的电能输出 ,希望燃烧室壁面的温度高且分布均匀 .由于微燃烧室面容比大 ,热损失显著增加 ,这会导致着火困难并使火焰淬熄 .为了分析微燃烧室中燃烧的可行性和确定有关影响因素 ,对不同材料、不同结构的微燃烧室在不同工况下进行了实验 .结果表明 ,在一定的流量和混合比范围内 ,可以在微燃烧器内维持稳定的燃烧 ,并在燃烧室壁面形成均匀分布的高温 .

极限尺寸平板式微热光电系统的构建及性能评估

针对平板式微热光电系统,通过合理的分析和计算,给出了系统的一个极限尺寸以及相应的工作性能。研究过程中,系统完整的能量转换单元包括一个燃烧室、两个过滤层、两片光电池以及一个冷却通道,采用实验和计算分析相结合的方法,确定了各个部件的极限尺寸和相互位置,单元三个方向的总体尺寸分别为10 mm×8 mm×2.5 mm。随后通过建立的能量转换计算模型,对该尺寸下单元的各个性能参数进行计算,当氢氧混合气流量为1500 mL/min时,具体性能数据为:单元电能输出为3.51 W、总效率为1.74%、功率密度达到了17.55 W/cm^3,这充分论证了平板式微热光电系统充当微机械装置电源的可能性。