爆震室内混合物填充特性研究

爆震室内混合物的填充过程是PDE工作循环中的重要一环.为了研究爆震室内的燃料和氧化剂的填充特性,采用大型计算流体力学仿真软件对爆震室内燃料和空气的填充过程进行了数值模拟.计算结果表明,在设定的计算条件下,填充距离随填充时间的增加近似线形增大,填充完毕所需的填充时间约0.125s,且从距封闭端250mm开始,填充后的乙炔质量分数稳定在0.11.     

乳化汽油燃烧 爆震特性的研究

在激渡管中利用传感器技术,红外探测技术、烟膜技术成功地研究了W-11掺水乳化汽油、M-17掺甲醇-水乳化汽油的燃烧特性和爆震特性。研究结果表明,掺水乳化汽油从燃烧转变为爆震(DDT)的过程明显地比直馏无铅汽油长;渗水乳化汽油的爆震压力和速度低于直馏无铅汽油。M-17掺甲醇-水乳化汽油比渗水乳化汽油长,爆震压力、速度比渗水乳化汽油低。     

汽油机爆震强度的分析

分析了汽油机缸内气体爆震燃烧压力的频率特性并推导了爆震压力共振频率计算公式。研究表明：在爆震工况下，缸内压力在高频域中有几个共振峰，峰的大小表明了汽油机爆震强度。汽油机的表面振动在这些共振频率峰处也出现相应振动峰。表面振动峰与缸力压内峰值近似成正比。汽油机表面振动峰值可作为爆震强度的评价指标，该结论在ＣＡ１１０２汽油机上得到了证实。     

电控汽油机爆震故障分析和排除方法研究

针对目前电控汽油机出现爆震故障产生的因素进行研究,对常用的诊断排除故障的方法进行了对比分析,目的是研究解决电控发动机爆震故障的方法。通过对两则典型的汽车爆震故障诊断排除案例,总结归纳出预防和排除两类常见爆震故障的方法和步骤。实践结果表明了文中方法的可行性和实用性。     

外涵装有脉冲爆震加力燃烧室的涡扇发动机热力性能分析

在传统涡扇发动机外涵安装12个内径68 mm的脉冲爆震燃烧室(PDCs)作为加力燃烧室,排气方式有2种,即分别排气和混合排气,建立了相应的热力性能分析模型,应用所建立的模型,计算了不同飞行状态下的性能。计算结果表明:在设计点条件下,与分别排气涡扇发动机相比,外涵装有PDCs的分别排气涡扇发动机模型(PS模型)的单位推力(Fs)提高127.6%,混合排气发动机模型(PM模型)的Fs提高74.6%,单位燃油消耗率(sfc)较传统带加力的涡扇发动机低。飞行高度一定随着飞行马赫数的增加,脉冲爆震外涵加力涡扇发动机Fs减小,sfc增加;飞行马赫数一定随着飞行高度的增加,PS模型的Fs减小,sfc增加,而PM模型的Fs缓慢增加,sfc缓慢减小。飞行马赫数、飞行高度均较低时,PS模型的工作性能显示了明显的优越性,而PM模型可以在很宽的工作范围内保持优越且稳定的工作性能。     

脉冲爆震发动机热力学性能分析

为确定脉冲爆震发动机具有飞行优势的可工作条件,分析了一种吸气式脉冲爆震发动机工作形式,提出了相应的热力循环过程,通过引入代表参与爆震循环工质与流入发动机内的总工质比的循环系数概念,研究了理想情况下脉冲爆震发动机比Brayton循环更具有优势时循环系数的容许限.结果表明:相比冲压发动机,脉冲爆震发动机要在飞行范围0~5马赫具有优势,循环系数必须高于0.8,当这两种类型发动机燃烧汽油相同时,对循环系数的要求将高于0.9.     

带二次流增推尾喷管的脉冲爆震发动机数值模拟研究

为提升现有脉冲爆震发动机增推喷管性能,对带二次流尾喷管发动机分别在定常流和爆震多循环过程进行了数值模拟,研究了二次流尾喷管的流场并计算了其推进性能。结果表明,定常流动中,随着主流压力的升高,注入二次流对尾喷管推进性能的提升幅度逐渐降低;当爆震室内压力很高时,二次流的瞬时流量会自动降低或者停止注入,当爆震室压力较低时,二次流流量又会自动恢复;单管注入二次流对PDE平均推力和平均单位推力的提升率分别达到2.63%和0.36%;双管注入二次流达到5.96%和0.75%。     

吸气式无阀脉冲爆震发动机DDT过程数值模拟

为了研究吸气式脉冲爆震发动机缓燃向爆震转变(deflagration to detonation transition,简称DDT)过程的特性,以丙烷和空气为燃料,对吸气式无阀脉冲爆震发动机的DDT过程进行二维数值模拟,并研究了点火能量和点火源数目对DDT过程的影响,分析了点火能量不同导致DDT过程差异的原因。数值模拟结果表明,在DDT过程中,激波以及反射激波的相互作用在爆震波的起爆方面起主导作用;在所模拟的小点火能量范围内,点火能量越高,DDT时间越短,但DDT距离却变化不大;在总点火能量一致的情况下,采用双点火源点火能够缩短DDT距离。     

不同类型射流起爆爆震波特性的数值研究

为了研究不同类型射流对起爆特性的影响,对3种不同类型射流起爆主爆震室中丙烷/空气可燃混合气体的过程进行了数值模拟。结果表明,现有计算条件下,亚声速射流不能在主爆震室中起爆爆震波,而超声速射流和爆震射流能够成功起爆;爆震射流的起爆时间和距离都比超声速热射流的要小;在爆震射流的起爆过程中,爆震射流的形成占用了绝大多数的时间,因此对形成爆震射流这一阶段进行有效的改进将可以减少主爆震管的总起爆时间。     

汽车爆震传感器测试系统的研制

从系统组成、测试原理、应用等方面介绍了一种基于虚拟仪器技术的汽车爆震传感器测试系统,该系统具备性能可靠、测量精确、测试效率高等特点,可满足各种压电式爆震传感器生产线的终检需要。