微爆燃向微爆轟轉(zhuǎn)捩特性的實驗研究

1.7萬字 41頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要
脈沖爆轟發(fā)動機(Pulse Detonation Engine 簡稱PDE)是一種利用爆轟波來產(chǎn)生推力的新型動力裝置， 具有循環(huán)熱效率高、工作范圍寬廣、結(jié)構(gòu)簡單、油耗小、推重比大、使用和維護成本低等突出優(yōu)勢。為獲得高性能的脈沖爆轟發(fā)動機，其中最核心的關(guān)鍵技術(shù)是如何利用最小的點火能量在最短的時間和距離內(nèi)獲得充分發(fā)展的爆轟波。爆轟波起爆方式一般有兩種：間接起爆和直接起爆。間接起爆是基于爆燃向爆震的轉(zhuǎn)捩(Deflagration to Detonation Transition，簡稱DDT)的方式起爆，這種方式的點火系統(tǒng)簡單，點火能量小，是目前PDE研究中普遍采用的起爆方式，但主爆轟工度增大，擾流器造成推力損失較大。直接起爆是指利用高能量的點火源生成足夠強的激波并讓其持續(xù)一定的時間，隨后激波與燃燒化學(xué)反應(yīng)區(qū)相耦合而觸發(fā)爆轟。關(guān)于直接起爆方式的研究有激波反射聚焦和預(yù)爆管等。直接起爆對于PDE的工作是非常有利的，但僅僅使用高能量的點火裝置是不切實際的，這樣會增加PDE的重量，從而降低推重比。故設(shè)計低流阻爆轟燃燒室成為PDE起爆方式研究的焦點問題。
本文嘗試采用微狹縫通道充當(dāng)PDE的預(yù)管道，對比了宏觀尺寸的DDT和微狹縫通道的DDT過程，研究了兩者火焰?zhèn)鞑サ乃俣却笮∽兓?guī)律及爆轟波起爆過程中精細(xì)胞格的變化規(guī)律，通過與宏觀尺寸通道內(nèi)爆轟波的起爆和傳播特性、胞格大小進行對比分析，得到宏觀尺寸與微狹縫通道的DDT的異同點，確定微狹縫內(nèi)爆轟波的速度虧損，獲得微狹縫爆轟波形成的特征。



關(guān)鍵詞：微狹縫 DDT 轉(zhuǎn)捩