超聲速凹腔穩(wěn)焰器中流動混合與燃燒

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 超聲速凹腔穩(wěn)焰器 1
1.2 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的流動與混合特性 3
1.2.1 流動特性 3
1.2.2 燃料噴注與混合特性 4
1.3 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的點火過程 6
1.3.1 引導(dǎo)點火 8
1.3.2 節(jié)流點火 8
1.3.3 熱射流點火 9
1.3.4 等離子體點火 9
1.3.5 活性添加劑點火 10
1.4 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的火焰穩(wěn)定與穩(wěn)焰模式 10
1.4.1 火焰穩(wěn)定 10
1.4.2 穩(wěn)焰機理 11
1.5 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的火焰閃回過程 14
1.5.1 熱壅塞誘發(fā)火焰閃回 15
1.5.2 自點火誘發(fā)火焰閃回 15
1.5.3 爆燃轉(zhuǎn)爆轟誘發(fā)火焰閃回 16
1.6 本書篇章結(jié)構(gòu) 17
參考文獻 17
第2章 凹腔中的流動模式分析 26
2.1 二維流動特性 26
2.1.1 二維流動算例設(shè)置 26
2.1.2 瞬態(tài)流場結(jié)構(gòu)與分析 29
2.1.3 時均流場結(jié)構(gòu)與流動特性 31
2.2 流動模式與剪切層增長模型 37
2.2.1 冷態(tài)流動模式 37
2.2.2 剪切層增長模型 43
2.3 本章小結(jié) 48
參考文獻 48
第3章 凹腔中的燃料輸運與混合過程 49
3.1 燃料輸運與混合流場結(jié)構(gòu)特征 49
3.1.1 仿真工況設(shè)置 49
3.1.2 凹腔上游噴注混合流場結(jié)構(gòu)特征 51
3.1.3 不同動量比下凹腔中的噴注混合過程 56
3.2 燃料噴注方案對燃料輸運與混合過程的影響 59
3.2.1 仿真工況設(shè)置 60
3.2.2 不同凹腔上游燃料噴注距離條件下的燃料輸運與混合過程 63
3.2.3 不同凹腔上游燃料噴注方案條件下的燃料輸運與混合過程 66
3.2.4 不同凹腔主動式燃料噴注方案條件下的燃料輸運與混合過程 70
3.2.5 凹腔組合式燃料噴注方案的燃料輸運與混合過程 71
3.3 凹腔突擴構(gòu)型對燃料輸運與混合過程的影響 73
3.3.1 仿真工況設(shè)置 73
3.3.2 凹腔構(gòu)型對燃料輸運及混合流場的影響 75
3.4 本章小結(jié) 81
參考文獻 82
第4章 凹腔中的點火過程 84
4.1 燃料噴注方案對強迫點火過程的影響 84
4.1.1 實驗方案設(shè)計 84
4.1.2 聚能火花塞點火 86
4.1.3 激光誘導(dǎo)等離子體點火 91
4.2 凹腔構(gòu)型對強迫點火過程的影響 94
4.2.1 實驗方案設(shè)計 94
4.2.2 初始火焰形成與發(fā)展實驗 96
4.2.3 強迫點火后燃燒室中的穩(wěn)定火焰建立過程 100
4.3 強迫點火過程點火位置優(yōu)化 102
4.3.1 實驗方案設(shè)計 102
4.3.2 聚能火花塞點火 104
4.3.3 激光誘導(dǎo)等離子體點火 106
4.4 強迫點火模式分析 116
4.4.1 實驗方案設(shè)計 116
4.4.2 強迫點火過程分析 117
4.4.3 強迫點火模式研究 122
4.5 強迫點火源作用過程 124
4.5.1 實驗方案設(shè)計 124
4.5.2 強迫點火過程三維算例驗證分析 125
4.5.3 強迫點火源作用過程二維仿真研究 128
4.6 本章小結(jié) 133
參考文獻 134
第5章 凹腔中的火焰穩(wěn)定與穩(wěn)燃模式 136
5.1 凹腔上游噴注燃料的燃燒流場特征 136
5.1.1 實驗工況與計算設(shè)置 136
5.1.2 后緣突擴凹腔中乙烯燃燒流場結(jié)構(gòu)特征分析 142
5.1.3 后緣突擴凹腔中氫氣燃燒流場結(jié)構(gòu)特征分析 148
5.2 燃料噴注方案對火焰結(jié)構(gòu)與燃燒強度的影響 151
5.2.1 實驗工況 151
5.2.2 燃料噴注方案對火焰穩(wěn)定過程的影響 152
5.3 凹腔構(gòu)型對火焰結(jié)構(gòu)與燃燒強度的影響 160
5.3.1 不同凹腔構(gòu)型條件下的氫氣火焰結(jié)構(gòu) 160
5.3.2 不同當(dāng)量比條件下的乙烯火焰結(jié)構(gòu) 164
5.4 凹腔中的穩(wěn)燃模式 168
5.4.1 不同凹腔構(gòu)型條件下的穩(wěn)燃模式 168
5.4.2 后緣突擴凹腔中穩(wěn)燃模式的動態(tài)切換 172
5.4.3 后緣突擴凹腔對穩(wěn)燃模式的影響 176
5.5 本章小結(jié) 180
參考文獻 182
第6章 凹腔中的火焰閃回過程 183
6.1 燃料噴注方案對火焰閃回過程的影響 183
6.1.1 不同燃料噴注壓力 183
6.1.2 不同燃料噴注距離 186
6.1.3 不同燃料噴注角度 187
6.1.4 不同燃料噴嘴數(shù)量 189
6.2 凹腔構(gòu)型對火焰閃回過程的影響 189
6.2.1 不同凹腔長深比 192
6.2.2 不同凹腔后緣傾角 193
6.2.3 不同氮氣節(jié)流位置 193
6.3 邊界層條件及多種擾動因素對火焰閃回過程的影響 193
6.3.1 仿真條件 194
6.3.2 凹腔對火焰穩(wěn)定性的影響 197
6.3.3 邊界層條件對火焰閃回的影響 198
6.3.4 多種擾動因素對火焰閃回的影響 200
6.4 火焰閃回誘發(fā)機制的理論模型 202
6.4.1 超聲速燃燒火焰閃回誘發(fā)機制模型 202
6.4.2 超聲速燃燒自點火與火焰?zhèn)鞑ジ偁幠Ｐ?206
6.5 本章小結(jié) 208
參考文獻 209