射流等離子體作用下火焰特性及穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、火焰穩(wěn)定技術(shù)是超聲速燃燒的關(guān)鍵技術(shù)，射流等離子體活化燃燒技術(shù)提供了一種低阻的燃燒穩(wěn)定機(jī)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(dǎo)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(nèi)。
　　作為射流等離子體活化燃燒技術(shù)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。主要進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jié)果表明除了氬譜線外，還含有 OH基和氧的譜線；同時，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方法研究了射流等離子體作用下甲烷擴(kuò)散火焰以及甲烷空氣預(yù)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?fù)鋵W(xué)方法進(jìn)行了分岔建模，模型結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合得很好。
　　3.在火焰穩(wěn)定性方面，實(shí)驗(yàn)研究了射流等離子體對甲烷擴(kuò)散火焰吹脫界限的影響規(guī)律，結(jié)果表明射流等離子體能誘導(dǎo)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(yù)混火焰穩(wěn)定