介观尺度下活性炭微粒的光镊捕捉、点火和扩散燃烧特性研究

• 作者: 周东辉 徐江荣 李盛姬 王关晴 赵冠军 黄雪峰
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 微燃烧 光镊 固体燃料 点火
• 年，卷（期）: 2014,（17）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 178802-1-178802-9
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.63.178802

摘要

为探索介观尺度下固体燃料微粒的燃烧现象,本文提出采用光镊工具对活性炭微粒进行捕捉、悬浮、定位,再通过激光点燃,研究其着火及扩散燃烧特性.介观尺度燃烧室中,光镊捕捉7.0μm活性炭微粒的最低捕捉功率为3.2 mW,捕捉速率范围为103.7-70.0μm/s；活性炭微粒在静止气流中的最低点火功率为3.2 mW,颗粒的等效粒径、周长、面积和圆形度对最低点火功率影响甚微,点火延迟时间约48 ms,提高点火功率,点火延迟时间缩短,最小点火延迟时间小于6 ms；活性炭在着火后先发生无焰燃烧,紧接着发生有焰燃烧,无焰燃烧的扩散燃烧速率满足粒径平方直线规律,其燃烧速率范围为15.0-8.0μm/s；有焰燃烧的火焰面积和强度随燃烧时间发生闪烁,其闪烁频率约29.1 Hz.对于粒径为3.0μm的活性炭微粒,从加热到完全燃烧殆尽所需时间约0.648 s.结果表明：对于聚焦后的高能激光束点燃活性炭微粒的着火属于联合着火模式,在挥发份析出之前,活性炭非均相着火而发生无焰燃烧,挥发份析出后被点燃发生均相着火,火焰面始终保持圆形.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐江荣	杭州电子科技大学理学院	79	386	10.0	15.0
2	黄雪峰	杭州电子科技大学理学院	21	22	3.0	4.0
3	李盛姬	杭州电子科技大学材料与环境工程学院	17	16	2.0	3.0
4	王关晴	杭州电子科技大学理学院	21	52	4.0	6.0
5	赵冠军	杭州电子科技大学理学院	2	4	1.0	2.0
6	周东辉	杭州电子科技大学理学院	5	6	2.0	2.0