爆震管内压力波和火焰传播规律试验研究

摘要

压力波和火焰传播规律研究是缓燃向爆震转捩机理研究的一个重要组成部分，符合当前爆震理论研究和爆震动力发展的需要。在方形爆震管内，H2/air混气分别在不同余气系数和不同扰流片数下进行单爆试验。利用高频响动态压力传感器和高速摄影研究爆震管内的压力波和火焰传播规律。通过对试验数据的处理和分析，得到以下结论：
　　 1、典型DDT过程中压力波和火焰传播规律：点火初期，火焰速度只有几十m/s，压力波的压力小于1MPa；随后火焰逐渐增加到约1200～1300m/s，压力也上升到1.5MPa附近；接着就是爆炸，速度可达几千m/s，压力突然上升达到5～6MPa；最后速度衰减并稳定在2000m/s附近，压力约2MPa。
　　 2、余气系数对火焰燃烧性能的影响：1）α=0.6～1.2时，DDT距离先减小后增大,α=1.0时DDT距离最短。2)火焰、压力波传播到相同位置时，余气系数从0.6变化到1.2时，速度、压力先增大后减小；α=1.0时，火焰传播速度最快，压力波最快，压力峰值最高。
　　 3、扰流片对火焰燃烧性能的影响：适当的增加扰流片数，可以增加火焰的扰动，促进其向湍流火焰的转变，从而缩短DDT的距离。同时扰流片还可以增加火焰、压力波的传播速度和压力波的压力。