气体流量与温度对放电等离子体的影响及射流装置设计

摘要

在发动机运行的过程中，提高燃烧效率有助于减少燃料的携带量，增加有效载荷，减少能耗，增大航程。等离子体点火助燃技术能够有效地改善燃料的燃烧速率,缩短点火时间,提高火焰稳定性,被认为是最高效的辅助点火方法。与常规地面点火不同，航空发动机工况复杂特殊（宽温度、低气压、高速来流），等离子体放电特性将会发生变化，但目前温度和气流对等离子体的放电特性影响还未清晰。因此，本文以介质阻挡放电和等离子体射流为研究对象，研究温度和气流对等离子体的放电特性影响，并设计出等离子体长度为1-10cm的等离子体射流点火装置。（1）发现气体流量升高，介质阻挡放电细丝增多、扩大放电区域，放电脉冲次数与放电电流峰值明显升高；随着气流温度升高，放电次数显著增多，但电流峰值明显下降。(2)发现气体流量升高，射流放电长度提高，放电功率增加，放电电流峰值明显升高；随着气流温度的升高，放电次数增多，电流峰值下降，这与介质阻挡放电的温度变化的结果一致。（3）比较研究不同电极结构（针-针，针-环，针-锥形喷嘴）、喷口尺寸与气体种类影响，获得了长度为4cm的空气等离子体射流和10cm的氮气等离子体射流，分析认为射流长度与注入功率大小、击穿电压密切相关，并且氧含量的增加不利于等离子体射流向前发展。另外，发现等离子体射流与陶瓷相互作用60s，能明显改变陶瓷表面的粗糙度和表面接触角，与等离子体诱导陶瓷表面形成微米级锥型突触有关。

目录

第一个书签之前