對沖燃燒器（Opposed Burner）是一種專門設計用于研究火焰穩定性和燃燒特性的實驗裝置。

這種燃燒器的基本設計是讓兩個或多個燃燒器相對而置，噴出的燃料和氧化劑流相互對沖，從而在兩者之間形成一個穩定的火焰區域。這種設置非常適合于實驗室條件下進行精確控制的研究。

日前，點石儀器自主研制的定制款對沖燃燒器產品實現首次出海，成功交付世界頂尖高校新加坡國立大學。這標志著點石在工程熱物理科研設備領域積淀的實力和成果得到了國際頂尖學府的認可。

該項目的實施將有力支撐火焰穩定性和傳播特性、湍流燃燒、污染物形成機制以及材料的高溫腐蝕和熱解等工程熱物理領域的科學研究，助力新型燃燒技術的研發等等。

此次成功交付也將提升點石定制科研設備的國際知名度與品牌形象，助力點石儀器在國際國內工程熱物理領域發揮更大的賦能作用。

一、產品結構設計

對沖燃燒器包括臺架、Z軸升降臺、XY軸移動工作臺、調節桿、下燃燒器、上燃燒器、上燃燒器調節機構和水冷機。

燃燒器包括氧化劑進口、燃料進口、保護氣進口、冷卻水進口，氧化劑/燃料噴嘴、保護氣噴嘴。

氧化劑噴射器和氣態燃料噴射器：氧化氣體噴射器和氣態燃料噴射器沿豎直方向同軸設置，氧化氣體噴射器和氣態燃料噴射器的噴射口上下相對設置。

氧化劑端噴嘴與燃料端噴嘴結構相同，所述氧化劑端噴嘴中部設有噴射通道，所述噴射通道的內徑從進氣端到噴口端逐漸減小。

氧化劑端噴嘴開設在與噴射通道同軸設置的保護氣體噴射腔和水冷腔，保護氣體噴射腔的噴口為環形噴口，保護氣體噴射腔開設于噴射通道的外部，水冷腔開設于保護氣體噴射腔的外部。

氧化劑端噴嘴與燃料端噴嘴之間的最小距離為5mm～20mm。

氧化劑入口用于連接氧化劑輸送管道，燃料入口用于連接氣體燃料輸送管道，保護氣體噴射腔的側部通過多個進氣孔與保護氣體輸送管道相連接，水冷腔通過多組進/出水孔與水冷管道相連通。

 二、對沖火焰燃燒器的功能及優勢 

①對沖火焰燃燒器克服現有技術中存在的無法形成可控的非穩態火焰的問題，提供了一種形成穩定的非穩態對沖火焰，且速度邊界高度可控。

②對沖燃燒器噴嘴的噴射通道直徑逐漸減小，使噴出氣體在噴嘴段加速，有效增大了氣體的對沖速度，弧形壁面結構則使得出口處的速度分布均勻。

③燃料流和氧化劑流相對噴射，使得燃料與氧化劑擴散混合在兩噴嘴中間某位置，從而燃燒形成一維結構的薄火焰。

④在噴嘴上設置環形的保護氣體噴射腔，從而避免環境空氣干擾，并防止二次擴散火焰的形成。

⑤為了冷卻燃燒熱產物氣體和防止新鮮氧化劑流被加熱，在噴嘴上設置了水冷腔并持續向其中通入冷卻水。

基于以上設計，點石儀器的該款對沖燃燒器能夠燃燒形成一維結構的薄火焰，能夠形成出口速度邊界高度可控的非穩態火焰，能夠精確地觀察不同波形條件對對沖燃燒碳煙的影響。

 三、應用意義

對沖燃燒器是燃燒科學基礎研究和應用研究的重要工具。

點石儀器定制的對沖燃燒器產品可為改善燃燒效率、降低污染排放以及新材料的研發提供重要的技術支持，能夠助力廣大科研工作者開發出更加高效、環保的燃燒技術。