具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

具体实施方式一：参见图1-6说明本实施方式。本实施方式所述的研究碳氢燃料液滴在微小尺度热壁面蒸发结焦的实验装置，包括实验腔体组件、加热系统、高压电系统和供气系统，其中，实验腔体组件提供密闭环境以及满足液滴蒸发的实验观测条件，例如可以提供不同的压力和气体种类；加热系统提供微小壁面的加热以及为实验腔体环境提供稳定辐射热源，加热系统通过温控系统进行精准控制；高压电系统为液滴在高压电充电情况下的蒸发结焦提供实验能力，电压通过高压电系统进行控制，采用示波器进行测量；供气系统则模拟微小壁面喷嘴孔吹除以及对实验腔体供气、抽气的作用，主要结构如图2的立体图所示，在实验腔底盖4的下面安装能伸缩的通气管9。

所述实验腔体组件包括实验腔腔体1、实验腔底盖4、热壁面台7以及热壁面台支柱8，所述实验腔腔体1安装在实验腔底盖4上，所述热壁面台7固定在实验腔腔体1内。所述热壁面台7通过两侧的热壁面台支柱8固定在实验腔腔体1内，所述的热壁面台7与热壁面台支柱8采用螺纹方式连接。

所述的热壁面台支柱8采用高温绝缘的材料，比如陶瓷螺栓，热壁面台支柱8对称安装在热壁台面7两侧，热壁面台支柱的另一端与实验腔上盖1进行螺母压紧密封连接，螺母在实验腔上盖1外；

所述实验腔腔体1与实验腔底盖4采用螺纹连接，连接端面采用高温端面密封的方式。

所述加热系统包括台面加热板6和腔体加热板2，所述台面加热板6固定在实验腔底盖4上，位于热壁面台7的正下方，所述腔体加热板2固定在实验腔腔体1的内壁上。所述的台面加热板6与实验腔底盖4采用高温绝缘螺栓5连接，高温绝缘螺栓数量大于等于3或在台面加热板中间位置使用单根绝缘螺栓。所述腔体加热板2安装在实验腔底盖4无窗口的左右两侧对称，每一侧所采用的高温绝缘螺栓的数量大于等于3或在台面加热板中间位置使用单根绝缘螺栓。

所述高压电系统与热壁台面7连接，热壁台面7与实验腔腔体1和加热系统绝缘，高压电提供不同的电压强度和形式，实验腔底盖4与接地极相连。

所述供气系统包括通气管9，可伸缩的通气管9连接在实验腔底盖4上，在拆下台面加热板6后，通气管9能够连接至热壁台面7。

所述热壁台面7分成两种，一种是带有螺纹孔的圆台面，螺纹孔内能够安装不同材料不同孔径的喷嘴；另一种是一面是平面，另一面根据台面加热板6不同的辐射功率，计算得到的不规则的形状表面的几何尺寸，平面放置液滴。

所述台面加热板6与热壁台面7之间留有一定空隙，采用辐射加热的方式为热壁台面7加热。

所述实验腔体腔体1的顶部和前后面开视窗，使用耐高温透明材料密封贴合视窗口，然后使用螺母以及压紧盖进行压紧密封。

下面结合附图进行具体解释：

具体来说，结合图4，一种研究碳氢燃料液滴在微小尺度热壁面蒸发结焦的实验装置，其特征在于：整体呈现三面开视窗的方形结构，主要用螺栓连接，三面开窗主要考虑可以从上面采用显微变焦告诉相机进行测量，侧面便于实验观察或其他光学设备的探测。所述的实验腔体组件包括实验腔腔体1、实验腔底盖4、热壁面台7以及热壁面台支柱8，所述的实验腔腔体1与实验腔底盖4采用螺纹连接，连接端面采用高温端面密封的方式，端面密封材料采用耐高温材料，如石墨垫片。所述的热壁面台7与热壁面台支柱8采用螺纹连接的方式，所有传感器接口以及液滴给予进口均可通过实验腔上盖1连接。

所述加热系统包括两部分，第一部分台面加热板6与实验腔底盖4采用高温绝缘螺栓5连接，图3可以清晰显示；第二部分腔体加热板2与实验腔腔体1采用高温绝缘螺栓3连接。

所述高压电系统的高压电源输出端子与热壁台面7连接，热壁台面7与整个实验腔体组件绝缘，高压电提供不同的电压强度和形式，目的是为了使液滴充电，实验腔底盖等与接地极相连。

所述供气系统，由可伸缩的通气管9连接在实验腔底盖4上，在拆下台面加热板6后，通气管9可以连接至热壁台面7，连接后可以完成喷嘴吹除等实验，不连接时为实验腔体充气放气用，台面加热板6采用螺栓连接，方便拆卸。

所述实验腔体腔体1在上部、前后两侧开视窗，使用耐高温透明材料密封贴合视窗口，例如使用石英玻璃，如图1所示的结构可以使高温透明材料内嵌至实验腔体内，使用端面密封的方式进行密封，然后使用螺母以及压紧盖进行压紧密封，压紧盖在本例中没有显示，可根据是窗口的大小和需求灵活的调整。

热壁面台支柱8采用高温绝缘的材料，比如陶瓷螺栓，热壁面台支柱8对称安装在热壁台面7两侧，热壁面台支柱的另一端与实验腔腔体1进行螺母压紧密封连接，密封材料也采用耐高温材料，螺栓贯穿实验腔腔体1的壁面，螺母安装在实验腔上盖1的外面。

台面加热板6与实验腔底盖4采用高温绝缘螺栓5连接，高温绝缘螺栓数量大于等于3或在台面加热板中间位置使用单根绝缘螺栓，在本例中为4个，台面加热板6与热壁台面7之间留有一定空隙，采用辐射加热的方式为热台面7加热。

腔体加热板2安装在实验腔底盖4无窗口的左右两侧对称，每一侧所采用的高温绝缘螺栓3的数量大于等于3或在台面加热板中间位置使用单根绝缘螺栓，本例中使用4个，腔体加热板可以为整个腔体进行辐射加热。

如图5-6所示，热壁台面7分成两种，一种是带有螺纹孔的圆台面，螺纹孔内可以安装不同材料不同孔径的喷嘴，非常方便拆换；另一种一面是平面，另一面根据台面加热板6不同的辐射功率，这面是辐射加热的接收面，通过优化换热计算得到的不规则的形状表面的几何尺寸，例如本例中采用圆弧形，目的是为了使表面的热流密度均匀。

所述的研究碳氢燃料液滴在微小尺度热壁面蒸发结焦的实验装置的实验方法为：

1、根据不同的实验需求，安装不同的热壁台面7，例如研究无高电压情况下液滴蒸发与不锈钢热壁面材料的反应，首先将台面加热板6通过二号高温绝缘螺栓5连接至实验腔底盖4上；

2、将腔体加热板2通过一号高温绝缘螺栓3连接至实验腔腔体1上，然后通过热壁面台支柱8将单平面热壁台面7安装至实验腔腔体1上，在实验腔腔体1用螺母将热壁面台支柱8拧紧；

3、将石英玻璃安装在实验腔腔体1上，并且密封拧紧，同时将实验腔腔体1与实验腔底盖4使用螺栓进行密封拧紧；

4、测试压力、温度等传感器无误后，检查密闭性，根据需要通入不同的气体，例如通入无水空气，测试密闭性，在大于2倍的实验压力下密闭保持压力24小时，压力变化不超过1％；

5、通过温控系统，使用腔体加热板2对腔体内部进行辐射加热，使得腔体内温度稳定，通过台面加热板6对热壁台面7进行加热，使其达到规定的温度并稳定维持；

6、观测设备调试，无误后进行液滴蒸发反应实验，通过燃油给进系统，在热壁台面上快速滴入液滴，测试状态变化，液滴蒸发及反应完全后，对结焦的壁面进行线下微观测试；

7、若实验通过高电压对液滴进行充电，则需要在步骤5调试完高压电系统和相应的测试系统后，再进行第6步，进行第6步前需要先通电；

8、若研究喷嘴口结焦，则需要将步骤1中将平面台面换为带喷嘴口的台面，步骤与1-7相同，需要注意的是液滴的滴入需要直接进入喷嘴口内，也可以是另一种实验方式，在步骤5先滴入液滴，再进行后续的步骤，若研究带吹除的喷嘴口结焦，则需要在步骤1时，提前将液滴滴入喷嘴，再执行步骤1-3，步骤3需要增加吹除步骤，然后执行步骤4-6；

9、根据需要更换不同的台面的材料以及不同的碳氢燃料进行实验。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。