超声速气流中煤油喷注混合及点火过程研究

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 超声速气流中点火过程的相关研究

1.2.1 超燃冲压发动机强迫点火过程研究

1.2.2 超燃冲压发动机燃烧室内燃料分布混合特性

1.2.3 超声速气流中基于凹腔火焰稳定器的燃烧组织技术

1.3 论文主要研究内容

第二章 实验设备与数值仿真方法

2.1 实验设备

2.1.1 超声速燃烧直连式试验台

2.1.2 超燃冲压发动机模型燃烧室

2.1.3 燃烧室点火系统

2.2 流场光学诊断技术

2.2.1 煤油-PLIF技术

2.2.2 高速摄影火焰成像

2.2.3 OH/CH基自发辐射

2.2.4 高速纹影系统

2.3 数值仿真方法

2.3.1 多组分气相Navier-Stokes方程

2.3.2 大涡模拟控制方程及亚格子湍流模型

2.3.3 RANS模拟湍流模型

2.3.4 混合RANS/LES方法构建方式

2.4 小结

第三章 燃烧室点火前煤油分布混合特性研究

3.1 远场喷注时煤油燃料在凹腔附近的分布混合特性

3.1.1 T1凹腔底壁垂直喷注

3.1.2 T1凹腔前壁面水平喷注

3.1.3 T1凹腔上游横向喷注

3.2 近场喷注时煤油燃料在凹腔附近的分布混合特性

3.3 喷注压力对煤油分布混合的影响

3.3.1 T1凹腔上游横向喷注时喷注压力对煤油分布混合的影响

3.3.2 T2凹腔上游横向喷注时喷注压力对煤油分布混合的影响

3.4 小结

第四章 超燃冲压发动机模型燃烧室内激光诱导等离子体点火研究

4.1 静止空气中激光诱导等离子体的演化过程

4.1.1 等离子体能量吸收率测量

4.1.2 等离子体、激波以及剩余热气的演化过程研究

4.1.3 激波及剩余热气能量分配研究

4.2 模拟飞行Ma4条件下的乙烯燃料激光诱导等离子体点火过程

4.2.1 试验方案

4.2.2 火焰传播发展过程研究

4.2.3 点火过程中燃烧的时空演化规律研究

4.3 模拟飞行马赫数6工况下煤油激光诱导等离子体点火过程

4.3.1 试验方案

4.3.2 点火过程中初始火核的瞬态结构以及传播路径研究

4.3.3 点火过程中CH基演化规律研究

4.3.4 点火位置对点火过程影响分析

4.3.5 点火能量对点火过程影响分析

4.4 小结

第五章 超声速气流中的煤油点火特性研究

5.1 超燃冲压发动机点火失效模式及点火策略分析

5.1.1 点火失效模式介绍

5.1.2 点火策略分析

5.2 等直燃烧室点火特性研究

5.2.1 近场喷注条件下煤油的点火规律研究

5.2.2 喷注位置对煤油点火规律影响研究

5.2.3 点火方式对煤油点火过程影响研究

5.3 单边扩张燃烧室点火特性研究

5.3.1 近场喷注条件下煤油的点火规律研究

5.3.2 远场喷注条件下煤油的点火规律研究

5.4 小结

第六章 基于串联凹腔的点火增强方案应用研究

6.1 单边扩张燃烧室内串联凹腔构型增强点火性能机理研究

6.1.1 试验方案

6.1.2 下游凹腔回流区对点火试验结果影响研究

6.1.3 点火位置对点火试验结果影响研究

6.1.4 来流条件变化对串联凹腔点火增强的影响

6.2 等直燃烧室内串联凹腔构型对点火以及燃烧过程影响研究

6.2.1 试验方案

6.2.2 下游凹腔喷注、下游凹腔点火试验结果分析

6.2.3 上游凹腔喷注、下游凹腔点火试验结果分析

6.3 小节

第七章 结论与展望

致 谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果