射流等離子體作用下火焰特性及穩(wěn)定性的實驗研究.pdf

1、火焰穩(wěn)定技術是超聲速燃燒的關鍵技術，射流等離子體活化燃燒技術提供了一種低阻的燃燒穩(wěn)定機制并能提高燃料燃燒速度。在射流等離子體注入以及傳播的射流空間中，等離子體或者活化粒子的存在，誘導形成一個活化火焰區(qū)，這個活化區(qū)持續(xù)、穩(wěn)定地存在燃燒室中，供給燃油的可靠穩(wěn)定燃燒，并且可以用于控制燃燒，促使燃燒過程發(fā)生在所期望的空間范圍內。
　　作為射流等離子體活化燃燒技術的先期探索，本文在大氣壓下、靜止及低速環(huán)境中，對射流等離子體作用下火焰特性及穩(wěn)

2、定性的變化規(guī)律進行實驗研究。主要進行了以下幾個方面研究：
　　1.研究了大氣壓射流等離子體的自身特性，實驗發(fā)現(xiàn)射流等離子體長度隨放電電壓、氬氣流量的增大先變長后縮短；用單色儀測量了大氣環(huán)境中射流等離子的組分特性，結果表明除了氬譜線外，還含有 OH基和氧的譜線；同時，實驗發(fā)現(xiàn)射流等離子能在陶瓷管等絕緣管中傳播，傳播距離能超過30cm。
　　2.在火焰特性方面，采用實驗方法研究了射流等離子體作用下甲烷擴散火焰以及甲烷空氣預混火焰

3、的典型特征；分析了不同放電電壓下的火焰分離高度、火焰高度等特征參數(shù)隨甲烷流量的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)射流等離子體能改變火焰的突變、滯后特性；對射流等離子體作用下火焰出現(xiàn)的分岔特征，利用拓撲學方法進行了分岔建模，模型結果與實驗數(shù)據(jù)吻合得很好。
　　3.在火焰穩(wěn)定性方面，實驗研究了射流等離子體對甲烷擴散火焰吹脫界限的影響規(guī)律，結果表明射流等離子體能誘導形成一個“活化的火焰核”，從而提高了火焰的穩(wěn)定性；分析了不同放電電壓下，甲烷空氣預混火焰穩(wěn)定