超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室火焰檢測的研究.pdf

1、為了滿足未來航天發(fā)展對運載技術(shù)的需求；以及未來軍事斗爭中，爭奪制天權(quán)和發(fā)展遠(yuǎn)程快速打擊力量的軍事需求，世界各國都在致力于高超聲速飛行器的研制。其中與超聲速燃燒沖壓發(fā)動機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)是其核心技術(shù)，它包括優(yōu)化設(shè)計方法、材料、進(jìn)氣道、燃料特性、非定常過程、燃燒過程和動能恢復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)。在超燃沖壓發(fā)動機(jī)中，氣流速度大于1000m/s，燃料在燃燒室停留的時間為毫秒級，使得發(fā)動機(jī)中點火與火焰穩(wěn)定比較困難。如當(dāng)?shù)亓鲌鰷囟?、壓力、組分分布以及點火

2、能量的供給方式等對燃燒室內(nèi)的燃燒過程都會產(chǎn)生很大影響，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的熄火。這就限制了飛行器的機(jī)動性，從而降低了飛行器的戰(zhàn)術(shù)性能。
　　超聲速燃燒沖壓發(fā)動機(jī)在高飛行馬赫數(shù)下，如何實現(xiàn)在燃室內(nèi)燃料與空氣在有效混合的基礎(chǔ)上，迅速、可靠地點燃，并形成穩(wěn)定的火焰是超燃沖壓發(fā)動機(jī)正常工作的前提。因此設(shè)計一個超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室火焰檢測器來檢測燃燒室內(nèi)的燃燒情況是非常必要的。本文以超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)燃燒的火焰為研究對象，對超燃沖壓發(fā)

3、動機(jī)燃燒室的火焰檢測進(jìn)行了分析和研究。
　　首先，針對超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室的火焰信號提取的問題，并依據(jù)火焰信號的性質(zhì)，采用光電信號的基本測量方法，擬建立超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室的火焰檢測器的硬件系統(tǒng)。主要包括：光電轉(zhuǎn)換電路的分析及設(shè)計，模擬信號處理電路的設(shè)計及微處理器的選擇及其外圍擴(kuò)展電路的設(shè)計。
　　其次，以設(shè)計超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室火焰檢測器硬件平臺為基礎(chǔ)，針對超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室的火焰燃燒狀態(tài)檢測的問題，采用基于快速傅立葉變