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燃烧室减速熄火条件下滑动弧等离子体对火焰演化的影响
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作者 侯豪豪 陈一 +5 位作者 屈美娇 吴云 胡长淮 许书英 王宇 陈威 《推进技术》 北大核心 2025年第2期154-163,共10页
飞行器在空中大机动和急加减速时,航空发动机燃烧室油气比骤变,某些瞬间会跨越油气比极限,导致稳焰困难,面临熄火风险。针对上述问题,本文提出在燃烧室头部施加滑动弧放电激励,通过等离子体助燃技术改善燃烧室减速熄火特性,基于单头部... 飞行器在空中大机动和急加减速时,航空发动机燃烧室油气比骤变,某些瞬间会跨越油气比极限,导致稳焰困难,面临熄火风险。针对上述问题,本文提出在燃烧室头部施加滑动弧放电激励,通过等离子体助燃技术改善燃烧室减速熄火特性,基于单头部模型燃烧室,研究了不同减油速率下滑动弧等离子体对火焰演化的影响规律。结果表明,施加等离子体助燃能降低脱体火焰距离,将火焰维持在头部附近,以及抑制火焰的衰减速率。在减油速率为8 g/s^(2)条件下,施加等离子体助燃后,脱体火焰距离从63.1 mm缩短至24.8 mm;在燃烧室临近熄火状态下,施加等离子体助燃后火焰质心会向燃烧室头部方向移动,在减油速率为8 g/s^(2)条件下,施加等离子体助燃后火焰质心向燃烧室头部方向移动41.7 mm;另一方面,减油速率为2 g/s^(2)时,施加等离子体助燃使得火焰最大衰减速率降低9.2%。 展开更多
关键词 航空发动机燃烧室 等离子体助燃 滑动弧等离子体 减速熄火 火焰演化
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一体化加力燃烧室燃油自燃特性研究
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作者 费力 赵兵兵 +1 位作者 王壮壮 何立明 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期53-59,共7页
为探索一体化加力燃烧室内发生自燃现象的规律,以一体化支板中的燃油喷射系统为研究对象,采用高速摄影法拍摄了燃油在高温来流条件下的自燃火焰,重点分析了一体化加力燃烧室来流温度、来流速度、余气系数、燃油喷嘴类型等因素对于燃油... 为探索一体化加力燃烧室内发生自燃现象的规律,以一体化支板中的燃油喷射系统为研究对象,采用高速摄影法拍摄了燃油在高温来流条件下的自燃火焰,重点分析了一体化加力燃烧室来流温度、来流速度、余气系数、燃油喷嘴类型等因素对于燃油自燃特性的影响规律。结果表明:提高加力燃烧室来流温度使得燃油更容易发生自燃,当来流温度超过1 200 K时所有工况下燃油都可以发生自燃;提高加力燃烧室来流速度有利于抑制自燃,使得燃油自燃延迟距离增大;贫油情况下燃油颗粒可以从环境中吸收更多的热量,自燃延迟距离减小;雾化效果好的锥形雾化喷嘴容易发生自燃,雾化效果差的直射式喷嘴相对稳定。研究结果为一体化加力燃烧室的供油系统和点火系统的设计提供初步的参考价值。 展开更多
关键词 航空发动机 加力燃烧室 航空燃油 自燃 自燃延迟距离
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土石坝横向裂缝的土工离心机模型试验研究 被引量:18
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作者 张丙印 张美聪 孙逊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1254-1258,共5页
岸坡突变所产生的不均匀沉降变形常常是导致土石坝心墙发生横向裂缝的主要原因。使用糯扎渡高心墙堆石坝心墙混合土料进行了模拟心墙发生横向裂缝的土工离心机模型试验。试验中再现了由于岸坡坡度变化导致坝顶发生横向裂缝的现象。采用... 岸坡突变所产生的不均匀沉降变形常常是导致土石坝心墙发生横向裂缝的主要原因。使用糯扎渡高心墙堆石坝心墙混合土料进行了模拟心墙发生横向裂缝的土工离心机模型试验。试验中再现了由于岸坡坡度变化导致坝顶发生横向裂缝的现象。采用工程中常用的3种裂缝分析方法:倾度法、Leonards法和有限元应力法对试验结果进行了分析。结果表明,前两种方法仅在测点较多时才是适用的,而有限元应力法对土石坝心墙横向裂缝问题更为有效。 展开更多
关键词 土石坝 离心模型试验 横向裂缝 有限元
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等离子体点火对燃烧转爆轰影响的数值计算 被引量:10
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作者 彭振 翁春生 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期84-89,共6页
采用CE/SE方法对耦合的流体力学方程与麦克斯韦方程求解,对等离子体点火和气液两相爆轰过程进行数值模拟.讨论了3种不同点火位置对燃烧转爆轰(DDT)的影响.结果表明,等离子体点火可以在短时间内点燃爆轰管内汽油/空气混合物,经过一系列... 采用CE/SE方法对耦合的流体力学方程与麦克斯韦方程求解,对等离子体点火和气液两相爆轰过程进行数值模拟.讨论了3种不同点火位置对燃烧转爆轰(DDT)的影响.结果表明,等离子体点火可以在短时间内点燃爆轰管内汽油/空气混合物,经过一系列复杂的波系与波系、波系与管壁之间的相互作用最终形成稳定的爆轰波.壁面点火比中心点火具有优势,可以缩短DDT时间约8.5%,缩短DDT距离约10.6%,部分计算结果与试验结果符合良好.研究工作能够为PDE的优化设计提供理论指导. 展开更多
关键词 等离子体点火 脉冲爆轰发动机 两相 爆轰波 CE/SE方法
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塞式喷管发动机多管点火方案的研究 被引量:4
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作者 童晓艳 马彬 张国舟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期62-66,共5页
塞式喷管发动机点火系统应能同时为十个以上独立的小燃烧室提供充足的点火源 ,在主推进剂进入后能继续维持燃烧。文中给出了三种点火方案。利用爆震波只需较小的电能输入即可同时点燃塞式喷管发动机的多个燃烧室 ;用气动谐振点火器无需... 塞式喷管发动机点火系统应能同时为十个以上独立的小燃烧室提供充足的点火源 ,在主推进剂进入后能继续维持燃烧。文中给出了三种点火方案。利用爆震波只需较小的电能输入即可同时点燃塞式喷管发动机的多个燃烧室 ;用气动谐振点火器无需外部能量输入即可实现多管点火 ;小燃烧室的电火花塞点火能将小燃烧室喷出的火炬用于塞式喷管发动机的多管点火。 展开更多
关键词 点火 塞式喷管发动机 气动谐振点火 多管点火方案 航空发动机
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滑动弧等离子体强化燃烧技术在航空发动机中的研究进展 被引量:3
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作者 于锦禄 赵兵兵 +4 位作者 郭昊 徐哲霖 胡雅骥 范玮 徐华胜 《航空发动机》 北大核心 2022年第3期52-59,共8页
滑动弧等离子体强化燃烧技术是一种新型的强化燃烧技术。从航空发动机燃烧室点熄火边界拓宽的需求出发,阐述了滑动弧强化燃烧的基本原理,分析了滑动弧等离子体通过化学效应和热效应2个方面强化燃烧的作用机制,介绍了滑动弧等离子体强化... 滑动弧等离子体强化燃烧技术是一种新型的强化燃烧技术。从航空发动机燃烧室点熄火边界拓宽的需求出发,阐述了滑动弧强化燃烧的基本原理,分析了滑动弧等离子体通过化学效应和热效应2个方面强化燃烧的作用机制,介绍了滑动弧等离子体强化燃烧技术应用于航空发动机的潜在优势。从放电特性、数值仿真、强迫雾化和强化燃烧4个方面,分析了滑动弧强化燃烧的研究现状。针对滑动弧等离子体强化航空发动机燃烧技术的技术特点,给出了3种自由轨道式3维旋转滑动弧强化燃烧方案和1种固定轨道式滑动弧强化燃烧方案。以燃油喷嘴和文氏管放电方案为例,给出了旋转滑动弧强化燃烧的试验验证结果。对滑动弧等离子体强化燃烧技术在航空发动机上的实际应用进行了总结和展望。 展开更多
关键词 滑动弧等离子体 强化燃烧 点火 燃烧室 航空发动机
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等离子体点火对PDE一维两相爆轰影响的数值计算 被引量:9
7
作者 彭振 翁春生 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2009年第2期77-80,共4页
建立了PDE管内利用等离子体射流点火过程的一维两相流体动力学数学模型,并用CE/SE方法对管内两相爆轰过程进行了数值模拟。分析讨论了等离子体射流点火不同射流时间及点火能量对于爆轰波形成的影响。结果表明:与常规火花点火相比,等离... 建立了PDE管内利用等离子体射流点火过程的一维两相流体动力学数学模型,并用CE/SE方法对管内两相爆轰过程进行了数值模拟。分析讨论了等离子体射流点火不同射流时间及点火能量对于爆轰波形成的影响。结果表明:与常规火花点火相比,等离子体射流点火可以缩短DDT时间约35%,缩短DDT距离约30%;在能够形成爆轰的情况下,等离子体点火能量和点火时间的增加对DDT距离影响很小。计算结果对提高脉冲爆轰发动机的运行频率具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 流体力学 等离子体点火 脉冲爆轰发动机 两相爆轰
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加力燃烧室热射流点火的燃油自燃规律研究 被引量:4
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作者 徐兴平 张孝春 +1 位作者 游庆江 高家春 《航空发动机》 2014年第1期39-41,74,共4页
为了分析燃油在高温高速气流中自燃延迟时间与燃气流动速度、燃气温度、喷油量等的关系,通过模拟试验,开展了热射流点火的燃油在高温高速气流中自燃规律的研究,经分析得出:气流温度对自燃有明显影响,在模拟的范围内存在1个自燃温度临界... 为了分析燃油在高温高速气流中自燃延迟时间与燃气流动速度、燃气温度、喷油量等的关系,通过模拟试验,开展了热射流点火的燃油在高温高速气流中自燃规律的研究,经分析得出:气流温度对自燃有明显影响,在模拟的范围内存在1个自燃温度临界点(1160 K);气流温度、气流压力的升高使自燃延迟距离和延迟时间减小;气流速度的增大使自燃延迟距离增加。研究结果为航空发动机加力燃烧室的热射流点火系统和供油系统等的设计提供初步试验依据。 展开更多
关键词 热射流点火 自燃 延迟时间 加力燃烧室 航空发动机
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智能气体泄漏超声检测方法研究 被引量:6
9
作者 韩慧伶 王彤宇 李俊杰 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2010年第4期114-117,共4页
利用超声换能器阵列采集泄漏超声信号,采用C8051F120芯片作为检测设备的控制核心,开发了基于Lab-VIEW的泄漏信号分析软件。检测设备采用手持式设计,可以实现气体泄漏的巡检,并具有对泄漏信号进行后期软件处理的能力,能够对泄漏故障进行... 利用超声换能器阵列采集泄漏超声信号,采用C8051F120芯片作为检测设备的控制核心,开发了基于Lab-VIEW的泄漏信号分析软件。检测设备采用手持式设计,可以实现气体泄漏的巡检,并具有对泄漏信号进行后期软件处理的能力,能够对泄漏故障进行分析。 展开更多
关键词 气密性检测 虚拟仪器 单片机
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等离子体射流作用下光壁面超声速燃烧室点火试验研究 被引量:1
10
作者 唐井峰 向安定 +3 位作者 李寄 谢宗齐 鲍文 于达仁 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2531-2537,共7页
针对光壁面超声速燃烧室的点火需求,利用中心嵌入式等离子体射流,在模拟马赫6、总温1680K的直连式试验台上,实现了煤油燃料的可靠点火和稳定燃烧。研究了超声速燃烧室起动过程中等离子体建立与维持特征,获取了不同当量比下火焰传播与燃... 针对光壁面超声速燃烧室的点火需求,利用中心嵌入式等离子体射流,在模拟马赫6、总温1680K的直连式试验台上,实现了煤油燃料的可靠点火和稳定燃烧。研究了超声速燃烧室起动过程中等离子体建立与维持特征,获取了不同当量比下火焰传播与燃烧特性。试验表明:在自身工质的高压射流维持下,等离子体点火器可以在点火起动的不同压力变化环境中保持稳定;中心等离子体射流产生一定尺度的高温区域且含有丰富的自由基,其在恰当的混气当量比下会产生等离子体诱导火焰;诱导火焰沿燃烧室轴向传播并发展形成了稳定的超声速燃烧。 展开更多
关键词 超声速点火 等离子体 射流 超声速燃烧室 强化点火 试验研究
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航空火控系统与航空电子系统关系研究 被引量:4
11
作者 王丕宏 许培中 《电光与控制》 2001年第2期18-20,共3页
针对目前存在的对航空火控系统和航空电子系统的不同认识 ,简要分析了航空火控系统和航空电子系统的概念、特点和发展过程 。
关键词 航空火控系统 航空电子系统 研究内容 机载设备
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航空直流起动发电机起动过程分析 被引量:3
12
作者 刘荣林 崔伟荣 《中国民航学院学报》 2003年第6期35-39,共5页
航空直流起动发电机驱动飞机发动机起动要经历多次换路,分析了每次换路的物理过程,建立了起动过程的动态模型和状态方程。利用该数学模型计算了航空直流起动发电机的起动过程,所计算的物理量包括电流、转速、转矩等。按计算结果画出了... 航空直流起动发电机驱动飞机发动机起动要经历多次换路,分析了每次换路的物理过程,建立了起动过程的动态模型和状态方程。利用该数学模型计算了航空直流起动发电机的起动过程,所计算的物理量包括电流、转速、转矩等。按计算结果画出了动态曲线,使用软件MATLAB编程实现计算。 展开更多
关键词 起动发电机 动态分析 状态方程 数学模型
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脉冲爆震发动机点火起爆控制规律
13
作者 于达仁 王惜慧 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期439-442,457,共5页
点火起爆过程对爆震波形成起关键作用。点火起爆过程和充填过程紧密相连,合理控制点火起爆是保证脉冲爆震发动机稳定工作的前提,研究中定义了点火起爆控制因素,给出了点火时刻估算方法,分析了点火延时和点火频率影响因素,在理论分析基... 点火起爆过程对爆震波形成起关键作用。点火起爆过程和充填过程紧密相连,合理控制点火起爆是保证脉冲爆震发动机稳定工作的前提,研究中定义了点火起爆控制因素,给出了点火时刻估算方法,分析了点火延时和点火频率影响因素,在理论分析基础上给出脉冲爆震发动机点火起爆控制规律。 展开更多
关键词 脉冲爆震发动机 点火 点火时间 点火频率 控制
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空气等离子体射流点火器特性实验研究 被引量:12
14
作者 祁文涛 何立明 +4 位作者 赵兵兵 陈高成 张华磊 苏建勇 白晓峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2107-2113,共7页
为了研究等离子体射流点火提升燃烧室内可燃混合气点火性能的机理,利用建立的实验测量系统,实验研究空气等离子体射流点火器的放电特性和射流特性,并与电火花点火器对比研究在航空煤油/空气混合气中的点火过程。实验结果表明,该空气等... 为了研究等离子体射流点火提升燃烧室内可燃混合气点火性能的机理,利用建立的实验测量系统,实验研究空气等离子体射流点火器的放电特性和射流特性,并与电火花点火器对比研究在航空煤油/空气混合气中的点火过程。实验结果表明,该空气等离子体射流点火器的击穿电压为9.2k V;相同电压下,电弧电流随工作介质流量的增大而减小,随点火驱动电源输出电流的增大而增大;点火器的伏安特性为下降型;等离子体点火射流长度随点火驱动电源输出电流的增大而增长,随工作介质流量的增大,先增长后缩短;来流速度对等离子体点火射流产生较大影响;等离子体射流点火延迟时间小于电火花点火。 展开更多
关键词 等离子体 点火器 放电特性 射流特性 点火
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气氧/酒精火炬式点火器试验 被引量:6
15
作者 刘巍 杨涛 +2 位作者 胡建新 李理 于宁 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期269-272,共4页
为研究火炬式点火器旋转液膜冷却的冷却机理,设计了气氧/酒精火炬式点火器,并在冲压发动机试车台上进行了试验,试验中设置的最长工作时间20S,总流量变化范围8~40g/s,获得了压力、燃烧室下游壁面附近温度等试验数据,并通过与相... 为研究火炬式点火器旋转液膜冷却的冷却机理,设计了气氧/酒精火炬式点火器,并在冲压发动机试车台上进行了试验,试验中设置的最长工作时间20S,总流量变化范围8~40g/s,获得了压力、燃烧室下游壁面附近温度等试验数据,并通过与相似结构以液氢为燃料的试验结果进行对比,得到了如下定性结论:在一定余氧系数下,液体燃料沿壁面旋转进入火炬点火器燃烧室时,若液体燃料沸点较低(如液氢),则燃烧室下游燃烧产物为气态;若液体燃料沸点较高(如酒精),则燃烧室下游燃烧产物核心部分为气态,周围为液态。 展开更多
关键词 火炬式点火器 设计 试验 液膜冷却
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沙丘驻涡蒸发式稳定器低压性能的试验研究 被引量:8
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作者 韩启祥 王家骅 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期40-42,76,共4页
为了探讨沙丘驻涡蒸发式稳定器低压性能降低的原因 ,寻求改善措施 ,对稳定器常压下的流阻特性及低压下的点火及火焰稳定特性进行了试验研究 ,试验中改变了稳定器的开孔规律 ,低压试验的进气压力分别为0 0 8MPa ,0 0 6MPa及 0 0 5MPa... 为了探讨沙丘驻涡蒸发式稳定器低压性能降低的原因 ,寻求改善措施 ,对稳定器常压下的流阻特性及低压下的点火及火焰稳定特性进行了试验研究 ,试验中改变了稳定器的开孔规律 ,低压试验的进气压力分别为0 0 8MPa ,0 0 6MPa及 0 0 5MPa。试验发现 :原型稳定器从主流引入稳定器内的气流破坏了常规沙丘驻涡稳定器特殊型面形成的理想流场 ,恶化了从蒸发盘出口的两相混气的二次雾化、蒸发及掺混 ,使稳定器低压性能降低 ,改型后其点火及火焰稳定性能明显提高 。 展开更多
关键词 沙丘驻涡蒸发式 航空发动机 火焰稳定器 点火 火焰稳定性 性能试验
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横磁振荡模式(TM_(010))微波谐振腔的多点点火方法 被引量:2
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作者 张贵新 侯凌云 +3 位作者 王强 刘永喜 黄健 王志 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2015年第2期179-183,共5页
针对目前火花塞点火系统燃烧速度慢、燃烧效率低下等问题,提出了一种利用微波谐振腔实现多点点火的方法。通过理论分析和模拟仿真、优化,确定了横磁振荡模式(TM010)谐振腔的尺寸及其发生谐振时的场强分布。同时采用高速相机和压力传感器... 针对目前火花塞点火系统燃烧速度慢、燃烧效率低下等问题,提出了一种利用微波谐振腔实现多点点火的方法。通过理论分析和模拟仿真、优化,确定了横磁振荡模式(TM010)谐振腔的尺寸及其发生谐振时的场强分布。同时采用高速相机和压力传感器,对点火燃烧过程进行可视化分析和燃烧压力特性分析。结果表明:与传统的火花塞的点火方法相比,在实验气压为200 k Pa的条件下,这种方法可以缩短到达压力峰值的时间约15%,并且可以使峰值压力提高约5%。因此,这种方法能够实现多点点火。 展开更多
关键词 内燃机 多点点火 微波谐振模式 横磁振荡模式(TM010) 电场畸变 火花塞
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等离子体点火与助燃技术在航空发动机上的应用 被引量:21
18
作者 于锦禄 黄丹青 +4 位作者 王思博 于庆灏 程行远 蒋陆昀 何立明 《航空发动机》 北大核心 2018年第3期12-20,共9页
等离子体点火与助燃技术是能源与动力领域的研究前沿。介绍了等离子体点火与助燃技术的研究背景和意义,分析了其基本原理,给出了常见的等离子体点火与助燃的类型,阐述了等离子体通过热强化、动力学强化与输运强化3种强化燃烧机制,利于... 等离子体点火与助燃技术是能源与动力领域的研究前沿。介绍了等离子体点火与助燃技术的研究背景和意义,分析了其基本原理,给出了常见的等离子体点火与助燃的类型,阐述了等离子体通过热强化、动力学强化与输运强化3种强化燃烧机制,利于点火助燃。针对国内外等离子体点火与助燃技术在航空发动机上的研究现状,提出了预燃式等离子体射流点火和旋转滑动弧助燃2种新型等离子体点火助燃方案,对等离子体点火与助燃技术在航空发动机上的实际应用进行了展望。 展开更多
关键词 等离子体 点火助燃 射流点火 航空发动机
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催化点火器用网管状态对性能的影响 被引量:2
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作者 高山 成亦飞 +4 位作者 陶春虎 谈浩元 董康 马德良 李文林 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2000年第3期84-88,共5页
某航空发动机的加力燃烧室采用催化点火器点火。催化网管是点火器的关键部件。本文在网管表面状态对性能的影响方面进行了研究。试验证明 ,镀层表面的孔隙度对网管的性能有一定影响 。
关键词 航空发动机 催化点化器 催化网管 表面镀铂层
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预燃式等离子体射流点火器的光谱特性实验 被引量:4
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作者 田裕 于锦禄 +4 位作者 蒋永健 龙吟涛 王诗淋 程伟达 胡雅骥 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期562-568,共7页
作为当今世界上行之有效的先进点火方式,等离子体射流点火是航空航天以及稀薄燃烧领域极有前途的新课题.使用自行设计的预燃式等离子体射流点火器,以CH_(4)/空气混合气为工作介质进行了等离子体射流实验.为研究预燃式等离子体射流点火... 作为当今世界上行之有效的先进点火方式,等离子体射流点火是航空航天以及稀薄燃烧领域极有前途的新课题.使用自行设计的预燃式等离子体射流点火器,以CH_(4)/空气混合气为工作介质进行了等离子体射流实验.为研究预燃式等离子体射流点火器的光谱特性,测量了点火器出口的发射光谱,计算了CN粒子的振动温度,研究了燃空比对点火射流光谱特性的影响.实验结果表明:预燃式等离子体射流点火器工作时会生成大量的活性粒子,活性粒子分布、数量、振动温度随点火射流的不同区域有明显变化;燃空比增大时,C_(3)、CH、OH和CN粒子的光谱发射强度呈现出先增加后减少的规律. 展开更多
关键词 预燃式点火器 等离子体射流 光谱特性 燃空比 振动温度
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