低壓下燃燒室燃燒效率降低是阻礙沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能提升的主要原因�？疾斓蛪喝紵龡l件下燃料的點(diǎn)火和燃燒特性,揭示低壓條件下燃料的燃燒機(jī)理對(duì)改善極限工況下燃燒室火焰的穩(wěn)定性、提高沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作升限等具有重要意義。煤油的點(diǎn)火延遲的測(cè)量對(duì)于燃料的化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理的簡(jiǎn)化、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的建立和驗(yàn)證有著至關(guān)重要的作用。激波管可以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)壓力和溫度范圍較廣,是研究燃料點(diǎn)火延時(shí)特性的有效實(shí)驗(yàn)工具。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)研發(fā)了化學(xué)激波管,對(duì)低壓下煤油點(diǎn)火延遲特性進(jìn)行研究。激波管實(shí)驗(yàn)設(shè)備由激波管管體、配氣系統(tǒng)、壓力信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)等組成。低壓段恒溫在383K,根據(jù)RP-3煤油的分壓和吸附曲線確定RP-3煤油的氣相濃度;光學(xué)窗口開設(shè)靠近低壓段端蓋20mm處,降低燃燒波對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的影響,避免了信號(hào)拖尾現(xiàn)象。(2)利用激波管實(shí)驗(yàn)設(shè)備,根據(jù)306.5nm下OH自由基的特征發(fā)射光譜信號(hào)和低壓段端蓋附近的壓力信號(hào)作為燃料點(diǎn)火延遲的判斷依據(jù),對(duì)RP-3煤油/O_2/N_2混合氣在壓力為0.1MPa、0.03MPa、0.05MPa、0.01MPa,溫度為1113K-1600K、當(dāng)量比為0.5、1和1.5反應(yīng)條件下的點(diǎn)火延遲時(shí)間進(jìn)行了測(cè)量,考察了溫度、壓力和當(dāng)量比對(duì)RP-3煤油點(diǎn)火延時(shí)特性的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)溫度的提高、壓力的增大以及當(dāng)量比的降低會(huì)縮短點(diǎn)火延遲時(shí)間;得到低壓下溫度、壓力、當(dāng)量比等參數(shù)與RP-3煤油點(diǎn)火延遲時(shí)間的擬合公式:（?）(3)研究了CO_2對(duì)RP-3煤油點(diǎn)火延時(shí)特性的影響,首先在控制CO_2的分壓力與RP-3煤油/O_2/N_2混合氣分壓力之比為0%、10%、20%的工況下,測(cè)量了固定當(dāng)量比為1時(shí)煤油的點(diǎn)火延遲時(shí)間;隨后使用CO_2取代部分稀釋氣體N_2,測(cè)量了不同當(dāng)量比時(shí)煤油的點(diǎn)火延遲時(shí)間。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)量比為1時(shí),CO_2分壓與RP-3煤油/O_2/N_2混合氣分壓之比從0%提高到10%以及20%,RP-3煤油混合氣點(diǎn)火延遲時(shí)間增加;隨著溫度的降低,CO_2對(duì)RP-3煤油混合氣的點(diǎn)火延遲所帶來(lái)的影響增大;當(dāng)量比從0.5增加到1.5,點(diǎn)火延遲時(shí)間對(duì)于CO_2含量的敏感度提高。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V235.21
【部分圖文】：

快速壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

噴射攪拌反應(yīng)器示意圖

定容燃燒彈示意圖
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本文編號(hào)：2836048