脈沖爆轟發(fā)動機利用間歇或脈沖式爆轟波產(chǎn)生的高溫、高壓燃氣作為動力,是一種新概念推進系統(tǒng)。它具有熱循環(huán)效率高、結構簡單、比沖高、成本低和適用范圍廣等優(yōu)點,是未來高速飛行器的理想動力之一。如何形成穩(wěn)定的爆轟波是脈沖爆轟發(fā)動機的技術難題,緩燃向爆轟轉(zhuǎn)捩(Deflagration to Detonation,簡稱DDT)是常用方法之一。為縮短DDT距離,本文在長1 m,內(nèi)徑分別為3 mm、5 mm和7 mm的毫米級玻璃圓形管道中,利用高速攝影技術對爆轟波的傳播特性進行了實驗研究,采用高速數(shù)碼相機獲得了預混氣體在管道中燃燒時的火焰陣面?zhèn)鞑D,并重點分析了摻混臭氧對甲烷-氧氣預混氣體中爆轟波起爆距離及火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊�。本文的主要研究�?nèi)容和創(chuàng)新點如下:(1)研究了初始壓力對甲烷/氧氣預混氣體火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘挠绊�。在化學當量比條件下,研究了直徑為3 mm管道內(nèi)甲烷和氧氣的預混火焰的傳播特性,并獲得了初始壓力對傳播特性的影響規(guī)律。結果表明:隨著初始壓力的降低,管道內(nèi)火焰的傳播狀態(tài)依次呈現(xiàn)速度振蕩較大的不穩(wěn)定爆轟傳播模式、馳振爆轟傳播模式和快速火焰等傳播模式;穩(wěn)定起爆后,隨著壓力的升高,起爆距離不斷縮短,...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 脈沖爆轟發(fā)動機的工作原理
        1.2.1 脈沖爆轟發(fā)動機的工作過程
        1.2.2 爆轟基本模型
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 管道條件對預混氣體DDT過程的影響
        1.3.2 初始條件對預混氣體爆轟特性的影響
        1.3.3 研究現(xiàn)狀小結
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及工作
第二章 實驗裝置與測試儀器
    2.1 實驗系統(tǒng)介紹
        2.1.1 爆轟管
        2.1.2 點火系統(tǒng)設計
        2.1.3 配氣及充氣過程
        2.1.4 配氣系統(tǒng)主要設備
        2.1.5 高速攝影拍攝系統(tǒng)
    2.2 實驗前準備及操作
        2.2.1 氣密性檢查
        2.2.2 實驗操作過程
    2.3 實驗結果后處理方法簡介
    2.4 實驗重復性檢驗
    2.5 本章小結
第三章 初始壓力和摻氫對爆轟波傳播特性的影響
    3.1 低壓下爆轟波傳播模式
        3.1.1 穩(wěn)定傳播模式
        3.1.2 不穩(wěn)定爆轟模式
        3.1.3 馳振爆轟傳播模式
        3.1.4 快速火焰
    3.2 初始壓力對穩(wěn)定傳播模式下的爆轟特性影響
        3.2.1 初始壓力對起爆距離和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?br>        3.2.2 初始壓力對爆轟波速度虧損的影響
    3.3 摻氫對爆轟波傳播特性的影響
        3.3.1 摻氫比對穩(wěn)定火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?br>        3.3.2 摻氫比對爆轟波起爆距離的影響
        3.3.3 摻氫比對可爆范圍的影響
    3.4 本章小結
第四章 摻混臭氧對甲烷/氧氣混合氣DDT特性的影響
    4.1 臭氧對火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘挠绊?br>    4.2 摻混不同濃度臭氧對DDT的影響
    4.3 管徑對摻混臭氧混合氣中DDT的影響
        4.3.1 管徑對爆轟波起爆距離影響
        4.3.2 管徑對爆轟波傳播特性的影響
    4.4 初始壓力對摻混臭氧混合氣中火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?br>    4.5 本章小結
第五章 摻混臭氧對摻氫甲烷/氧氣混合氣中DDT影響探究
    5.1 臭氧對2CH₄+2H₂+5O₂ 混合氣DDT影響
        5.1.1 摻混臭氧對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?br>        5.1.2 摻混臭氧對DID和火焰平均傳播速度影響
    5.2 管徑對摻混臭氧混合氣中DID和爆轟波傳播速度影響
    5.3 摻混臭氧對1CH₄+2O₂和2CH₄+2H₂+5O₂ 混合氣中DID影響對比
    5.4 摻混臭氧對混合氣臨界壓力的影響
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文主要研究內(nèi)容與結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間成果



本文編號：3782354