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题名乙烯燃料超燃燃烧室流动特性与燃烧稳定性研究
被引量：5
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作者
时文
田野
郭明明
刘源
张辰琳
钟富宇
乐嘉陵
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机构
中国空气动力研究与发展中心
中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室
西南科技大学信息工程学院
沈阳飞机设计研究所
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期612-621,共10页
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基金
青年人才托举项目(QT-026)
“1912”项目(001-060)资助。
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文摘
在低飞行马赫数条件下,乙烯燃料超燃冲压发动机为实现成功点火及稳定燃烧,常使用先锋氢引燃乙烯,本文通过试验研究了多种喷注方案下的超燃燃烧室流动特性、火焰传播特性及燃烧稳定性,喷注方案包括单先锋氢、单乙烯和组合喷注方式.超燃燃烧室入口马赫数为2.0,总温为953 K,总压为0.82 MPa.多种非接触光学测量手段被应用于超燃冲压发动机流场结构和火焰传播规律的诊断,包括纹影、CH自发光照相和OH-PLIF,并使用10 kHz的压力传感器来采集燃烧室上壁面中线处压力.结果表明:在无燃料喷注情况下,发动机内流场会以约450 Hz的主频振荡;在有燃料喷注情况下,凹腔上游喷注方式会抑制振荡,而凹腔台阶下游喷注方式对流场振荡影响较小.OH-PLIF图像结果表明:先锋火焰是不稳定的,当先锋氢在凹腔上游喷注时,先锋火焰主要集中于凹腔中后部,OH基在凹腔中部重复地集聚与扩散;当先锋氢在凹腔台阶下游喷注时,先锋火焰呈破碎状分布于剪切层内,且凹腔后斜坡处无燃烧.燃料组合喷注时,燃烧也是不稳定的.先锋氢关闭后,火焰从凹腔中部后移至凹腔后斜坡处,且火焰形态稳定,组合喷注时的燃烧不稳定现象源于先锋氢燃烧的不稳定性.
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关键词
乙烯
先锋氢
振荡主频
燃烧稳定性
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Keywords
ethylene
pilot hydrogen
dominant frequency
combustion stability
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分类号
V231.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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