本發明涉及一種光點火技術,特別是一種納米鐵粉光點火裝置。
背景技術:
納米固體材料的非接觸點火和優化控制是最復雜的部分。目前常用的燃料大多為液體燃料如汽油、柴油,納米材料作為一種新型的燃料,被點燃后能迅速發生強烈的氧化反應釋放大量熱量,而且能在瞬間達到極高的溫度。
現在常用的點火技術主要是分為直接點火和間接點火。直接點火例如電火花點火是依靠設備產生極高的溫度引燃燃料,間接點火例如等離子點火依靠燃料吸收能量達到著火點燃燒。而光點火也是間接點火方式的一種,主要的不同在于閃光燈點火的光源產生的光是發散的,能使很大面積上的燃料吸收能量,形成分布式點火的現象。而且現在大多數的點火裝置笨重而且造價較貴,在一些較為特殊的區域難以實行點火。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種納米鐵粉光點火裝置,包括閃光燈、納米鐵粉,閃光燈在極短時間內釋放光脈沖能量,納米鐵粉吸收光能量破壞其表面的氧化層,使內部的納米鐵粒子與周圍空氣發生反應。
采用上述裝置,該裝置還包括架體,架體分為四層,自上而下分別放置反光鏡、納米鐵粉、聚光鏡、閃光燈。
本發明與現有技術相比,具有以下優點:(1)本發明的點火方式結構簡單,只需要平常所用的閃光燈,聚光鏡及平面鏡等常用物品即可裝備而成;(2)以納米固體作為燃料,釋放熱量大,燃燒后形成固體殘留物,易于回收。
下面結合說明書附圖對本發明做進一步描述。
附圖說明
圖1為本發明原理示意圖。
圖2為本發明裝置結構示意圖。
圖3為本發明著火圖像示意圖。
具體實施方式
結合圖1,一種納米鐵粉光點火裝置,利用閃光燈1在極短時間內釋放光脈沖能量,納米鐵粉3吸收光能量,此時納米鐵粉3表面的氧化層被破壞,使內部的納米鐵粒子與周圍空氣發生反應,釋放熱量,達到點火的目的。
結合圖2,一種納米鐵粉光點火裝置分為光源和光增強裝置兩個部分,系統的硬件主要包括兩個部分:位于材料下方的閃光燈1和用于光增強的反射鏡4和聚光鏡2。利用普通閃光燈光源對納米結構材料進行曝光,通過聚光鏡2使發散的自然光聚集能量,同時部分發散到周圍的光通過反射鏡4的反射作用使這部分的光能量集中被納米材料吸收。通過無線遙控閃光燈曝光使納米材料能在短時間內吸收大量光能量,納米燃料整體溫度迅速升高達到著火點在有氧環境下燃燒并釋放大量熱量。普通閃光燈在曝光后向四周發散強烈的類自然光,正是由于光源的發散性,使得燃料能夠實現多點點火,但是仍有大量的能量沒有得到吸收,不能充分利用。在考慮到對光源能量集中的情況下,在光源上方加入一個聚光鏡(夾持在支架上)使得光能量更加聚集在一個區域,既能保證該區域的納米材料實現多點點火,又能增大點火時的能量。同時在燃料上方的反光鏡能保證透過的光被二次吸收,使得整體的熱吸收率得到明顯提高。
上述反光鏡4、納米鐵粉3、聚光鏡2、閃光燈1設置于架體上,該架體分為四層,自上而下分別放置反光鏡4、納米鐵粉3、聚光鏡2、閃光燈1
結合圖3,納米鐵粉點燃后發出明亮的光,同時引燃周圍的燃料,使整體溫度瞬間升高,根據燃料質量不同,火焰持續的時間也出現差異。一般20mg納米鐵粉可以燃燒7~8s。