小尺寸脉冲爆震燃烧室工作特性研究

摘要

本文针对管径19mm,24mm,29mm的煤油/空气小尺寸脉冲爆震燃烧室工作特性进行了一系列实验研究,着重关注加速DDT的机制和方法、高频工作下多循环DDT特性以及初步探索了推力、频率与DDT过程协调工作规律. 研究结果表明:首先,通过改进液态燃料的可爆特性、强化燃烧等组合方式,管径29,24和19mm的PDE稳定工作的最短管长大约分别为835、1000和1070mm,最大稳定工作频率分别为62.5、76.9和76.9Hz.其次,PDE模型存在一个最佳工作频率,在不同频率下PDE的间歇性供油规律是相似的,每个循环出现了三个间歇性的供油停止.最后,火焰加速至燃烧产物等压音速910m/s左右是触发煤油/空气爆震波的必要条件,快速的爆燃波继续得到能量的支持就会转为爆震波,否则衰减为快速缓燃波.极高频率下,煤油/空气在小尺寸爆震管内形成了稳定CJ缓燃波或低速爆震波.本研究结果为下一步的爆震燃烧室小型化和工程化应用提供一定的依据.