模塊式微熱光電系統(tǒng)的若干試驗研究.pdf

1、微動力機電系統(tǒng)能夠為微型機械提供長壽命、大能量密度的能源或動力,是動力裝置發(fā)展的第四個里程碑,因而成為各個國家科研競爭的焦點之一。由于碳氫燃料的高能量密度和微加工技術的進步,應用微燃燒技術的微動力系統(tǒng)被提出并得到快速發(fā)展。微熱光電系統(tǒng)是其中的一種,它具有結構簡單、無運動部件、加工方便和操作可靠等優(yōu)點。
　　 為了便于微熱光電系統(tǒng)模塊化,提高系統(tǒng)的能量密度,本文在圓柱型微燃燒室的基礎上設計加工了微平行板燃燒室,并進行了甲烷和氫氣兩

2、種燃料的微燃燒試驗,獲得了不同流量下的燃燒室壁面溫度,驗證了兩種燃料微尺度燃燒的可行性；隨后制作出光電池回路,進行了微熱光電系統(tǒng)整體試驗,獲得了各種條件下的開路電壓和短路電流,計算出了功率密度和整體效率。模塊式微熱光電系統(tǒng)若干試驗研究取得的學術意義和實用價值如下:
　　 (1)燃料／氧氣的總流量相同時,甲烷燃燒室的壁面平均溫度更高,但氫氣的燃燒室壁面溫度更加均勻,梯度更小。
　　 (2)氫氣比甲烷有更寬的可燃范圍,本實驗

3、中甲烷／氧氣在總流量為700mL／min時燃燒不能進行,而氫氣能夠正常燃燒。
　　 (3)氣體流量增加,燃燒室壁面溫度升高,光電池的輸出電量升高；相比圓形噴嘴,使用矩形噴嘴能改善預混合氣在燃燒室內的分布,提高燃燒駐留時間,使燃燒更充分,增大光電池的電能輸出。
　　 (4)相同體積流量下,高熱值的甲烷燃料比氫氣燃料更能提高微熱光電系統(tǒng)的性能。
　　 (5)試驗條件下較好的性能輸出數據如下:當采用矩形噴嘴和甲烷燃料時