随着国家能源产业结构的进一步调整,低能耗、低污染、高效率、高环保成为灶具行业的重要发展趋势。红外线燃气灶具有热效率高、污染物排放低的特点,符合当下对灶具高效节能的要求,具有重要的研究价值。目前针对红外线燃气灶的研究相对较少,因此有必要围绕红外线燃气灶的结构参数和运行工况,对灶具的温度特性和热工特性进行深入研究。本文提出了一种新型红外线燃气灶头部结构,在主体多孔陶瓷板表面加一层与之平行的金属网,分析了金属网提升陶瓷板表面温度和头部辐射效率的机理,提出了一种适用于该头部辐射效率的理论计算式,并量化了辐射效率的影响因素与影响效应。在此理论基础上,通过试验探究了在额定热强度下金属网目数、金属网与陶瓷板的间距对灶具温度特性、热工特性的影响规律,结果表明:金属网目数在4目、7目、10目范围内,随着目数增加:在温升阶段,陶瓷板表面温升时间缩短,金属网表面温升时间延长;在稳定燃烧阶段,陶瓷板表面温度先降后升,目数为4目时表面温度最高可达1 001.7℃,比原灶具提升约13%,金属网表面温度降低;在热工特性方面,灶具热效率降低,CO排放量增加。金属网与陶瓷板的间距在6 mm、8 mm、10 mm、12 mm、14 mm范围内,随着间距增加:在温升阶段,陶瓷板和金属网表面温升时间均缩短;在稳定燃烧阶段,陶瓷板表面温度先升后降,4目、7目、10目结构下的陶瓷板表面温度分别在间距为10 mm、12 mm、8 mm时达到最高,金属网表面温度降低;在热工特性方面,灶具热效率先增后减,三种目数结构下的灶具热效率均在间距为12 mm时达到高峰,CO排放量减少。综上所述,与原灶具相比,添加金属网可缩短陶瓷板表面温升时间,提高稳定燃烧表面温度,有利于灶具头部向被加热物体的传热。在外加4目金属网、金属网与陶瓷板的间距设置为12 mm的组合结构上,获得了比原灶具热效率提高近8%的效果。因此,合理设置金属网目数、金属网与陶瓷板的间距,对金属网和多孔陶瓷红外线燃气灶进行一体式设计,可进一步提高红外线燃气灶的整体性能,为后续灶具的研发提供了参考。