小型PDE兩相摻混特性的研究.pdf

1、小型PDE在給定容積下釋放能量,客觀上希望單位容積燃料的能量更大，因此液體燃料小型PDE的研究具有重要的意義。要成功起爆首先要解決燃油、空氣的噴射與混合問題。采用數(shù)值模擬和試驗(yàn)的方法，系統(tǒng)地研究了煤油/空氣的摻混特性，進(jìn)行了小管徑PDE可爆混氣關(guān)鍵技術(shù)的研究。取得了大量的科研成果，為深入研究以液態(tài)煤油為燃料，以空氣為氧化劑的小型PDE的工作性能提供了依據(jù)。
　　 研究了不同進(jìn)氣溫度和燃油溫度對(duì)煤油/空氣混合物混合特性的影響，在進(jìn)

2、氣溫度為373k時(shí)，能夠很好的霧化和蒸發(fā)，能夠保證形成均勻的可燃混氣，保證了點(diǎn)火器的穩(wěn)定點(diǎn)火，為產(chǎn)生穩(wěn)定傳播的爆震波提供了條件。設(shè)計(jì)了多種結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)閥，分析了不同結(jié)構(gòu)氣動(dòng)閥的工作機(jī)理，采用數(shù)值模擬和試驗(yàn)的方法進(jìn)行氣動(dòng)閥研究，數(shù)值模擬研究結(jié)果驗(yàn)證了氣動(dòng)閥模型的合理性，研究結(jié)果表明：在低速進(jìn)氣條件下，采用旋流為主的氣動(dòng)閥PDE有利于形成可燃混氣。在較高速進(jìn)氣條件下，采用以直流為主并且部分旋流氣動(dòng)閥PDE有利于提高煤油的霧化質(zhì)量，利于形成均勻

3、的可燃混氣。設(shè)計(jì)建立了多種PDE計(jì)算模型，采用控制方程和k-εRealizable湍流模型，采用顆粒軌跡模型，對(duì)燃油噴射系統(tǒng)性能進(jìn)行了數(shù)值模擬通過求解三維N-S方程和k-ε湍流模型來分析混合室中煤油、空氣的混合流動(dòng)特性。數(shù)值模擬了不同進(jìn)口壓力，不同進(jìn)氣溫度、不同煤油溫度、煤油的噴射流量等對(duì)煤油/空氣混合物混合特性的影響，研究結(jié)果為實(shí)驗(yàn)成功的產(chǎn)生爆震波提供了理論依據(jù)。在氣動(dòng)閥后增加預(yù)混段，預(yù)混段對(duì)通過氣動(dòng)閥初步霧化的煤油，起到了進(jìn)一步強(qiáng)化

4、霧化摻混的作用，把該結(jié)構(gòu)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)成功的產(chǎn)生了爆震波。
　　 本文研究了不同結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)閥、不同結(jié)構(gòu)的PDE頭部結(jié)構(gòu)、以及不同的工況對(duì)PDE內(nèi)煤油/空氣摻混特性的影響。通過在氣動(dòng)閥后增加預(yù)混段等方法成功的取得了可爆混氣，為實(shí)驗(yàn)的成功奠定了基礎(chǔ)。氣動(dòng)閥不僅可以充當(dāng)推力臂，還可以對(duì)燃油起到很好的霧化作用。頭部結(jié)構(gòu)對(duì)初步霧化的燃油，起到了二次霧化的作用。不同的進(jìn)口速度、不同的溫度以及不同的進(jìn)口壓力、以及煤油不同的噴射壓力等都對(duì)煤