激波誘導(dǎo)點(diǎn)火由于能夠充分利用激波獨(dú)特的動(dòng)力學(xué)特性,對(duì)于研究預(yù)混可燃?xì)怏w點(diǎn)火及燃燒波傳播過程具有顯著優(yōu)勢(shì)。在激波誘導(dǎo)點(diǎn)火研究中,平面激波誘導(dǎo)點(diǎn)火由于實(shí)驗(yàn)上較為容易通過激波管實(shí)現(xiàn)而受到廣泛應(yīng)用。通過開展平面激波誘導(dǎo)點(diǎn)火相關(guān)研究,可以對(duì)預(yù)混可燃?xì)怏w的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程,特別是點(diǎn)火延時(shí)特性等機(jī)理認(rèn)識(shí)提供可靠依據(jù)。截至目前,平面激波誘導(dǎo)點(diǎn)火的研究相對(duì)較為成熟,本文關(guān)注的是激波誘導(dǎo)點(diǎn)火的另一形式——匯聚激波誘導(dǎo)點(diǎn)火。與平面激波不同,匯聚激波在匯聚過程中,隨著波面面積的減小,激波強(qiáng)度不斷增加,激波波后可構(gòu)建氣體狀態(tài)參數(shù)連續(xù)變化的流場(chǎng),利用這種熱力環(huán)境連續(xù)變化的特點(diǎn),可望為參數(shù)變化劇烈的點(diǎn)火與火焰?zhèn)鞑サ臋C(jī)理揭示提供一種新的途徑。基于以上考慮,本文開展了以下幾方面的工作:首先,本文提出一種實(shí)現(xiàn)匯聚激波誘導(dǎo)點(diǎn)火的新方案。該方案依據(jù)激波動(dòng)力學(xué)理論設(shè)計(jì)管道構(gòu)型以求最大程度減弱激波匯聚過程中產(chǎn)生的擾動(dòng),從而構(gòu)建理想的點(diǎn)火環(huán)境,并且通過改變相應(yīng)參數(shù)可以對(duì)該點(diǎn)火環(huán)境進(jìn)行有的放矢的控制。對(duì)于該研究方案,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了其可行性,而實(shí)驗(yàn)與準(zhǔn)一維歐拉數(shù)值計(jì)算結(jié)果吻合較好則進(jìn)一步說明點(diǎn)火及火焰?zhèn)鞑ミ^程具有良好的一維特征,表明... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１激波誘導(dǎo)點(diǎn)火??就前人的研究而言，平面激波誘導(dǎo)點(diǎn)火由于實(shí)驗(yàn)上較為容易通過激波管實(shí)現(xiàn)??［２＿９］

ｙ?＝?（１?＋?ｙ〇Ｍ〇）?－?（ｙ〇Ｍ＾）ｘ?１．５??式中ｙ為比熱比，燃燒波相對(duì)于波前氣體運(yùn)動(dòng)馬赫數(shù)。如圖１．２所示，在ｘ－??ｙ狀態(tài)平面上，丨．５式定義了跨過燃燒波從初始狀態(tài)（１，】）到終態(tài)（ｘ，ｙ）的直線，稱??為Ｒａｙｌｅｉｇｈ線，Ｒａｙｌｅｉｇｈ線的斜率為－直接與燃燒波運(yùn)動(dòng)馬赫數(shù)Ｍ〇相關(guān)。??另一方面，將１．４式改寫為：??，．２＿?１?＾ｉ－＾ｏ??Ｕ〇?—?￣??Ｐｏ?Ｖ〇?－?ｖｘ??和：??２?＾?Ｐｉ－Ｐ〇??Ｕｌ＿＾＾??帶入丨．３式能量方程中消去速度項(xiàng)可得：??＾１?－?（＾０?＋?＾?（Ｐ１?－?＾ｏ）（ｖｏ?＋?ｕｉ）??又量熱完全氣體狀態(tài)方程可以表示為：??ｈ＝丄?ｆ?１．７??Ｋ－ｌ?Ｐ??將１．７式帶入１．６式并無量綱化后得到：??（ｙ?＋?ａ）（ｘ?—?ａ）?＝?ｐ?１．８??其中：??７ｉ?－?１??ａ?＝????Ｋｉ?＋?１??ｇ?－又１?＿?１?，〇?＋?ｌ?＿?７ｉ?￣?１??＿?ｙｉ?＋?１?Ｖｏ?￣?１?＋?１?Ｐ〇ｖ〇??在ｘ－ｙ狀態(tài)平面，１．８式定義的曲線如圖１．２實(shí)線所示，被稱為Ｒａｎｌｄｎｅ－Ｈｕｇｏｎｉｏｔ??曲線，獲得一定熱量ｑ的氣體的終態(tài)必將落在該曲線上。而對(duì)于某一特定燃燒??波

恒定熱力學(xué)狀態(tài)氣體中燃燒波傳播獲得充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)年最先關(guān)注氣體熱力學(xué)狀態(tài)連續(xù)變化的點(diǎn)火環(huán)境中燃燒ｏｖｉｃｈ之后，大量學(xué)者對(duì)此開展了進(jìn)一步研宄工作。２０００對(duì)已有研究成果進(jìn)行了階段性的概括總結(jié)［７８］。之后ＣｌａＶｉｎ［７一步理論分析，并且?Ｋａｐｉｌａ１８１１、Ｓｈａｒｐｅ?ａｎｄ?Ｓｈｏｒｔ＾、Ｌｉｂｅｒ、兩步以及詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理開展了進(jìn)一步數(shù)值討論。對(duì)化點(diǎn)火環(huán)境中燃燒波的傳播，前人的研宄表明，需要考察波。一類是由化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程決定的自發(fā)燃燒波。Ｚｅｌ燃?xì)怏w熱力學(xué)狀態(tài)沿空間連續(xù)變化將導(dǎo)致氣體的點(diǎn)火敏感空間發(fā)生變化，因此繼最�。撄c(diǎn)發(fā)生點(diǎn)火后，將形成以速播的自發(fā)燃燒波。該自發(fā)燃燒波作為相波理論上速度可程中，其速度將取決于空間點(diǎn)火環(huán)境。更具體的，如果間狀態(tài)，反應(yīng)進(jìn)程參數(shù)Ｘ取不同值對(duì)應(yīng)的時(shí)空軌跡（具體）將表征不同相的自發(fā)燃燒波。另一方面，不同屬性的氣

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]燃燒加熱污染組分對(duì)高超氣動(dòng)/推進(jìn)性能影響研究[D]. 劉坤偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016



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