一种燃烧器的制作方法

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1.本技术涉及气体燃料燃烧器技术领域，具体而言，涉及一种燃烧器。

背景技术：

2.多孔介质燃烧器由于其具有燃烧效率高和污染排放少等优点而被广泛应用。但是，现有的多孔介质燃烧器容易出现回火现象，存在安全隐患。

技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种燃烧器，其旨在改善现有的多孔介质燃烧器容易出现回火现象的问题。
4.本技术提供一种燃烧器，包括壳体、助燃气管道、燃气管道以及多孔介质燃烧元件。
5.壳体具有燃烧腔。
6.助燃气管道和燃气管道均与壳体连接并在燃烧腔内连通；助燃气管道的出气口围设于燃气管道的出气口的四周，或燃气管道的出气口围设于助燃气管道的出气口的四周。
7.多孔介质燃烧元件设置于燃烧腔内。
8.上述设置方式可以使得燃气和助燃气这两种燃烧介质在进入燃烧腔前是独立流动的，避免出现回火现象；同时，助燃气管道的出气口围设于燃气管道的出气口的四周或燃气管道的出气口围设于助燃气管道的出气口的四周，可以使得助燃气与燃气在燃烧腔内快速混合，使得燃烧更加均匀，提高燃烧效率和发热功率密度。
9.在本技术的一些实施例中，上述燃气管道设置于助燃气管道的内部；或，助燃气管道设置于燃气管道的内部。
10.上述设置方式，能够进一步促使助燃气与燃气在燃烧腔内快速混合，使得燃烧更加均匀，提高燃烧效率。
11.在本技术的一些实施例中，上述多孔介质燃烧元件的材料为陶瓷或者金属；或，多孔介质燃烧元件通过第一多孔介质燃烧子元件和第二多孔介质燃烧子元件拼接而成，第一多孔介质燃烧子元件的材料为陶瓷，第二多孔介质燃烧子元件的材料为金属。
12.陶瓷或者金属具有高导热性、高热辐射率以及耐高温特性，能够提高燃烧效率和使用寿命。
13.在本技术的一些实施例中，上述燃烧器还包括旋流元件；沿燃气输送方向，旋流元件位于多孔介质燃烧元件的上游。
14.旋流元件的设置，可以加快燃烧腔内助燃气与燃气的混合速率，有利于使助燃气与燃气然在多孔介质燃烧元件中燃烧地更加充分，降低废气中一氧化氮和甲烷的含量，实现低氮排放。
15.在本技术的一些实施例中，上述旋流元件包括旋转轴以及与旋转轴连接的多个旋流叶片，每个旋流叶片与旋转轴之间的夹角均为50-70
°
。
16.上述设置方式，可以进一步提高助燃气与燃气然的混合充分性，有利于使助燃气与燃气燃烧更加充分。
17.在本技术的一些实施例中，上述旋流元件与多孔介质燃烧元件连接。
18.上述设置方式可以使得助燃气与燃气经旋流元件混合后立刻进入多孔介质燃烧元件内进行燃烧，进一步降低回火现象发生的可能性。
19.在本技术的一些实施例中，上述多孔介质燃烧元件与壳体的内壁滑动连接，以使多孔介质燃烧元件能够靠近或者远离燃气管道的出气口。
20.上述设置方式，可以使得多孔介质燃烧元件能够根据燃气和助燃气的气流速度进行位置的灵活调整，避免出现明火现象。
21.在本技术的一些实施例中，上述壳体的内壁上间隔设置有多个滑轨，多个滑轨均与多孔介质燃烧元件滑动连接。
22.上述设置方式，可以提高多孔介质燃烧元件在燃烧腔内滑动的顺畅度和稳定性。
23.在本技术的一些实施例中，上述壳体上具有开口，开口与燃烧腔连通；壳体表面设置有密封开口的密封元件，密封元件与壳体滑动连接；密封元件与多孔介质燃烧元件连接，以使密封元件相对壳体滑动时能够带动多孔介质燃烧元件在燃烧腔内移动。
24.上述设置方式，不仅可以避免多孔介质燃烧元件在燃烧腔内滑动时燃烧腔内燃气和助燃气的溢出，提高安全性；还可以灵活、有效地控制多孔介质燃烧元件在燃烧腔内的位置。
25.在本技术的一些实施例中，上述旋流元件与壳体的内壁滑动连接，以使旋流元件能够靠近或者远离燃气管道的出气口。
26.上述设置方式，可以使得旋流元件能够根据燃气和助燃气的气流速度进行位置的灵活调整，避免出现明火现象。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1示出了本技术实施例提供的燃烧器的结构示意图。
29.图2示出了本技术实施例提供的燃烧器中导流元件的结构示意图。
30.图3示出了图1中a-a方向的剖视图。
31.图4示出了图1中b-b方向的剖视图。
32.图标：燃烧器-100；燃气输送方向-101；壳体-110；导流元件-111；助燃气导流孔-1111；燃气导流孔-1112；助燃气导流板-1113；燃气导流板-1114；燃烧腔-112；滑轨-113；开口-114；助燃气管道-120；助燃气进气口-121；助燃气出气口-122；燃气管道-130；燃气进气口-131；燃气出气口-132；多孔介质燃烧元件-140；第一多孔介质燃烧子元件-141；第二多孔介质燃烧子元件-142；第一连接部-143；旋流元件-150；旋转轴-151；旋流叶片-152；第二连接部-153；密封元件-160；把手-161。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
37.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.实施例
39.图1示出了本技术实施例提供的燃烧器100的结构示意图，请参阅图1，本实施例提供了一种燃烧器100，作为示例性地，燃烧器100可以应用于发动机内或热光伏系统内等；需要说明的是，本技术不对燃烧器100的具体使用场景进行限定。
40.燃烧器100包括壳体110、助燃气管道120、燃气管道130、多孔介质燃烧元件140、旋流元件150以及密封元件160。
41.助燃气管道120以及燃气管道130均与壳体110连接，多孔介质燃烧元件140以及旋流元件150均设置于壳体110内。密封元件160设置于壳体110的表面。助燃气管道120用于输送助燃气，例如空气、氧气等；燃气管道130用于输送可燃气，例如天然气、煤气等。多孔介质燃烧元件140用于燃烧由燃气和助燃气混合而成的混合气。旋流元件150用于加速燃气和助燃气的混合速度。密封元件160用于避免燃气和助燃气泄露而造成安全隐患。需要说明的是，在本技术的其他实施中，燃烧器100也可以不设置旋流元件150和密封元件160。
42.壳体110上设置有导流元件111，壳体110内部具有燃烧腔112。多孔介质燃烧元件140和旋流元件150均设置于燃烧腔112内。助燃气管道120和燃气管道130均与壳体110上的导流元件111连接，且助燃气管道120和燃气管道130在燃烧腔112内连通，以使助燃气和燃气在燃烧腔112内混合。上述设施方式，使得燃气和助燃气这两种燃烧介质在进入燃烧腔112前是独立流动的，避免出现回火现象。
43.定义由燃气管道130指向燃烧腔112的方向为燃气输送方向101，燃气输送方向101即为图1中由纸面右边指向纸面左边的方向。
44.在本实施例中，助燃气管道120和燃气管道130均沿燃气输送方向101延伸设置，燃气管道130设置于助燃气管道120的内部，且助燃气管道120和燃气管道130同轴设置。需要说明的是，在本技术的其他实施中，助燃气管道120也可以设置于燃气管道130的内部；或，助燃气管道120与燃气管道130可以彼此间隔独立设置，只要能够满足燃气和助燃气这两种燃烧介质在进入燃烧腔112前是独立流动的即可。本技术不对助燃气管道120和燃气管道130的孔径进行限定。
45.助燃气管道120具有助燃气进气口121和助燃气出气口122，燃气管道130具有燃气进气口131和燃气出气口132。
46.承上所述，壳体110具有导流元件111，图2示出了本技术实施例提供的导流元件111的结构示意图，请参阅图1和图2，导流元件111上有间隔设置且贯穿导流元件111的助燃气导流孔1111和燃气导流孔1112。助燃气导流孔1111与助燃气出气口122连通，以使助燃气能够经助燃气出气口122进入导流元件111上的助燃气导流孔1111，从而流入燃烧腔112内；燃气导流孔1112与燃气出气口132连通，以使燃气能够经燃气出气口132进入导流元件111上的燃气导流孔1112，从而流入燃烧腔112内。上述设置方式，可以使得燃气和助燃气这两种燃烧介质在进入燃烧腔112前是独立流动的，实现助燃气以及燃气在燃烧腔112内才进行混合，避免出现回火现象。
47.在本实施例中，由于助燃气出气口122围设于燃气出气口132的四周，因而助燃气导流孔1111也围设于燃气导流孔1112的四周。上述设置方式，可以使得助燃气与燃气在燃烧腔112内快速混合，使得燃烧更加均匀，提高燃烧效率和发热功率密度。需要说明的是，在本技术的其他实施例中，燃气出气口132也可以围设于助燃气出气口122的四周；相应的，燃气导流孔1112围设于助燃气导流孔1111的四周。
48.在本实施例中，助燃气导流孔1111和燃气导流孔1112的数量均为多个，多个助燃气导流孔1111均与助燃气出气口122连通，多个燃气导流孔1112均与燃气出气口132连通。需要说明的是，本技术不对助燃气导流孔1111和燃气导流孔1112的数量进行限定。
49.在本实施例中，导流元件111具有相互连接的助燃气导流板1113和燃气导流板1114，助燃气导流板1113中心具有贯穿助燃气导流板1113的通孔(图中未示出)，燃气导流板1114封堵助燃气导流板1113的通孔。助燃气导流孔1111设置于助燃气导流板1113上且贯穿助燃气导流板1113。燃气导流孔1112设置于燃气导流板1114远离助燃气导流板1113的表面以及燃气导流板1114厚度方向的表面，且贯穿燃气导流板1114。上述设置设施方式，可以使得燃气经燃气导流板1114沿不同的方向进入燃烧腔112内；同时，燃气导流板1114厚度方向的表面的燃气导流孔1112的燃气出气方向与助燃气导流板1113的助燃气导流孔1111的助燃气出气方向相互垂直，进而使得助燃气与燃气更好地碰撞以提高助燃气和燃气的混合效果和速度。
50.请再次参阅图1，多孔介质燃烧元件140设置于燃烧腔112内。助燃气和燃气在燃烧腔112内混合后沿燃气输送方向101进入多孔介质燃烧元件140内，并在多孔介质燃烧元件140内燃烧。
51.在本实施例中，多孔介质燃烧元件140的材料为陶瓷或者金属，陶瓷或者金属具有高导热性、高热辐射率以及耐高温特性，能够提高燃烧效率和使用寿命。需要说明的是，在本技术的其他实施例中，多孔介质燃烧元件140的材料也不限于上述的陶瓷和金属。
52.进一步地，多孔介质燃烧元件140包括相互连接的第一多孔介质燃烧子元件141和第二多孔介质燃烧子元件142。在本实施中，沿燃气输送方向101，第一多孔介质燃烧子元件141设置于第二多孔介质燃烧子元件142的上游，第一多孔介质燃烧子元件141的材料为陶瓷，第二多孔介质燃烧子元件142的材料为金属。上述设置方式，可以进一步提高燃烧效率。需要说明的是，在本技术的其他实施例中，第一多孔介质燃烧子元件141和第二多孔介质燃烧子元件142也可以不沿燃气输送方向101设置，只要多孔介质燃烧元件140由第一多孔介质燃烧子元件141和第二多孔介质燃烧子元件142拼接而成即可。
53.图3示出了图1中a-a方向的剖视图，请参阅图1和图3，在本实施例中，多孔介质燃烧元件140与壳体110的内壁滑动连接，以使多孔介质燃烧元件140能够在燃烧腔112内沿燃气输送方向101移动。上述设置方式，可以使得多孔介质燃烧元件140能够根据燃气和助燃气的气流速度进行位置的灵活调整，避免出现明火现象。例如，若燃气和助燃气的气流速度较大，可以将多孔介质燃烧元件140滑动至远离导流元件111的位置；若燃气和助燃气的气流速度较小，可以将多孔介质燃烧元件140滑动至靠近导流元件111的位置。需要说明的是，在本技术的其他实施例中，多孔介质燃烧元件140也可以与壳体110的内壁固定连接。
54.由于多孔介质燃烧元件140与壳体110的内壁滑动连接，在本实施例中，壳体110的内壁上设置有多个滑轨113，多个滑轨113间隔分布于壳体110的内壁上且多个滑轨113均沿燃气输送方向101延伸设置，多个滑轨113均与多孔介质燃烧元件140滑动连接，以提高多孔介质燃烧元件140在燃烧腔112内滑动的顺畅度和稳定性。需要说明的是，本技术不对滑轨113的数量进行限定，滑轨113也可以仅为1个。
55.燃烧器100还包括旋流元件150。沿燃气输送方向101，旋流元件150位于多孔介质燃烧元件140的上游。助燃气和燃气混合后进入旋流元件150，旋流元件150的设置可以加快燃烧腔112内助燃气与燃气的混合速率；助燃气和燃气混合后经旋流元件150混合后进入多孔介质燃烧元件140，有利于使助燃气与燃气然在多孔介质燃烧元件140中燃烧地更加充分，降低废气中一氧化氮和甲烷的含量，实现低氮排放。需要说明的是，在本技术的其他实施例中，燃烧器100也可以不设置旋流元件150，即助燃气和燃气在燃烧腔112内初步快速混合后，直接进入多孔介质燃烧元件140内进行燃烧。
56.在本实施例中，旋流元件150的材料为碳化硅，碳化硅可以进一步降低废气中一氧化氮和甲烷的含量。进一步地，在一些实施例中，旋流元件150可以为双层或者多层结构，以进一步降低废气中一氧化氮和甲烷的含量。
57.在本实施例中，旋流元件150与多孔介质燃烧元件140连接。上述设置方式可以使得助燃气与燃气经旋流元件150混合后立刻进入多孔介质燃烧元件140内进行燃烧，进一步降低回火现象发生的可能性。
58.图4示出了图1中b-b方向的剖视图，请参阅图1和图4，在本实施例中，旋流元件150包括旋转轴151以及与旋转轴151连接的多个旋流叶片152，每个旋流叶片152与旋转轴151之间的夹角均为50-70
°
。作为示例性地，旋流叶片152与旋转轴151之间的夹角可以为50
°
、55
°
、60
°
以及70
°
等等。上述设置方式，可以进一步提高助燃气与燃气然的混合充分性，有利于使助燃气与燃气燃烧更加充分。
59.在本实施例中，旋流元件150与壳体110的内壁滑动连接，可以使得旋流元件150能够根据燃气和助燃气的气流速度进行位置的灵活调整，避免出现明火现象。
60.由于旋流元件150与壳体110的内壁滑动连接，在本实施例中，壳体110的内壁上设置有多个滑轨113，多个滑轨113间隔分布于壳体110的内壁上且多个滑轨113均沿燃气输送方向101延伸设置，多个滑轨113均与滑轨113旋流元件150滑动连接，以提高旋流元件150在燃烧腔112内滑动的顺畅度和稳定性。
61.燃烧器100还包括密封元件160。密封元件160与壳体110的表面连接，以避免燃气和助燃气泄露而造成安全隐患。在本实施例中，密封元件160为弧形薄板状。需要说明的是，在本技术的其他实施例中，密封元件160也可以为其他形状，只要能够密封元件160能够避免燃气或助燃气泄露即可。
62.进一步地，为了便于灵活调控多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112内的位置。在本实施例中，多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112内的移动是通过密封元件160控制而实现的。具体的，壳体110表面设置有开口114，开口114与燃烧腔112连通；密封元件160贴合于壳体110的表面并封堵开口114，密封元件160与壳体110滑动连接以使密封元件160可以沿燃气输送方向101相对壳体110滑动，且密封元件160相对壳体110滑动时始终封堵开口114以避免气体从开口114处溢出；多孔介质燃烧元件140具有第一连接部143，旋流元件150具有第二连接部153，第一连接部143和/或第二连接部153与密封元件160连接，以使密封元件160相对壳体110滑动时能够带动多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112内移动；开口114的设置，为第一连接部143和/或第二连接部153提供移动空间，有利于多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112内顺畅移动。同时，在密封元件160远离多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150的一面设置把手116，把手116的设置便于外界力作用以驱动密封元件160沿燃气输送方向101相对壳体110滑动。
63.上述设置方式，不仅可以有效地控制多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112内的位置，还可以避免由于多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112内滑动而造成燃烧腔112内燃气和助燃气溢出，提高安全性。
64.需要说明的是，在本技术的其他实施例中，多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112的移动是通过程序智能控制的。例如，在燃烧器100上设置流量计、控制器以及驱动器；流量计设置在助燃气管道120和燃气管道130内以实时监控助燃气和燃气的流速并发出实时流速信号，控制器接收流量计发出的实时流速信号并控制驱动器驱动多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112内沿燃气输送方向101相对壳体110滑动，以实现实时、有效、灵活地调控多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150在燃烧腔112内的位置，进而避免及时避免回火现象。
65.本技术提供的燃烧器100至少具有以下优点：
66.本技术通过设置与壳体110连接的助燃气管道120和燃气管道130，助燃气管道120和燃气管道130在壳体110的燃烧腔112内连通，并将多孔介质燃烧元件140设置于燃烧腔112内，使得燃气和助燃气这两种燃烧介质在进入燃烧腔112前是独立流动的，避免出现回火现象；同时，助燃气出气口122围设于燃气出气口132的四周，可以使得助燃气与燃气在燃烧腔112内快速混合，使得燃烧更加均匀，提高燃烧效率和发热功率密度。
67.进一步地，多孔介质燃烧元件140的材料为陶瓷或者金属，陶瓷或者金属具有高导热性、高热辐射率以及耐高温特性，能够提高燃烧效率和使用寿命。沿燃气输送方向101，旋
流元件150位于多孔介质燃烧元件140的上游，可以加快燃烧腔112内助燃气与燃气的混合速率，有利于使助燃气与燃气然在多孔介质燃烧元件140中燃烧地更加充分，降低废气中一氧化氮和甲烷的含量，实现低氮排放。多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150与壳体110的内壁滑动连接以使多孔介质燃烧元件140/和或旋流元件150能够在燃烧腔112内沿燃气输送方向101移动，使得多孔介质燃烧元件140和/或旋流元件150能够根据燃气和助燃气的气流速度进行位置的灵活调整，避免出现明火现象。
68.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种燃烧器，其特征在于，包括：壳体，所述壳体具有燃烧腔；助燃气管道；燃气管道，所述助燃气管道和所述燃气管道均与所述壳体连接并在所述燃烧腔内连通；所述助燃气管道的出气口围设于所述燃气管道的出气口的四周，或所述燃气管道的出气口围设于所述助燃气管道的出气口的四周；以及多孔介质燃烧元件，所述多孔介质燃烧元件设置于所述燃烧腔内。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃气管道设置于所述助燃气管道的内部；或，所述助燃气管道设置于所述燃气管道的内部。3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述多孔介质燃烧元件的材料为陶瓷或者金属；或，所述多孔介质燃烧元件通过第一多孔介质燃烧子元件和第二多孔介质燃烧子元件拼接而成，所述第一多孔介质燃烧子元件的材料为陶瓷，所述第二多孔介质燃烧子元件的材料为金属。4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括旋流元件；沿燃气输送方向，所述旋流元件位于所述多孔介质燃烧元件的上游。5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述旋流元件包括旋转轴以及与所述旋转轴连接的多个旋流叶片，每个所述旋流叶片与所述旋转轴之间的夹角均为50-70
°
。6.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述旋流元件与所述多孔介质燃烧元件连接。7.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述多孔介质燃烧元件与所述壳体的内壁滑动连接，以使所述多孔介质燃烧元件能够靠近或者远离所述燃气管道的出气口。8.根据权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，所述壳体的内壁上间隔设置有多个滑轨，多个所述滑轨均与所述多孔介质燃烧元件滑动连接。9.根据权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，所述壳体上具有开口，所述开口与所述燃烧腔连通；所述壳体表面设置有密封所述开口的密封元件，所述密封元件与所述壳体滑动连接；所述密封元件与所述多孔介质燃烧元件连接，以使所述密封元件相对所述壳体滑动时能够带动所述多孔介质燃烧元件在所述燃烧腔内移动。10.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述旋流元件与所述壳体的内壁滑动连接，以使所述旋流元件能够靠近或者远离所述燃气管道的出气口。

技术总结

本申请涉及气体燃料燃烧器技术领域，具体而言，涉及一种燃烧器。燃烧器包括壳体，壳体具有燃烧腔；助燃气管道；燃气管道，助燃气管道和燃气管道均与壳体连接并在燃烧腔内连通；助燃气管道的出气口围设于燃气管道的出气口的四周，或燃气管道的出气口围设于助燃气管道的出气口的四周；以及多孔介质燃烧元件，多孔介质燃烧元件设置于燃烧腔内。本申请的燃烧器可以使得燃气和助燃气这两种燃烧介质在进入燃烧腔前是独立流动的，避免出现回火现象；同时，助燃气管道的出气口围设于燃气管道的出气口的四周或燃气管道的出气口围设于助燃气管道的出气口的四周，可以使得助燃气与燃气在燃烧腔内快速混合，使得燃烧更加均匀，提高燃烧效率和发热功率密度。和发热功率密度。和发热功率密度。