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纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体对超声速燃烧室中凹腔性能的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
为考察纳秒脉冲介质阻挡放电(NP-DBD)等离子体对超声速燃烧室中凹腔性能的影响,在凹腔后壁面上部区域布置表面介质阻挡放电激励器产生等离子体,基于NP-DBD等离子体高斯分布热源模型,采用3维数值模拟方法研究了等离子体作用下燃烧室壁面压力、凹腔阻力、质量交换率以及燃料分布的变化。研究结果表明,NP-DBD等离子体虽然降低了对称面处凹腔后缘波系强度,但结合凹腔后壁区域温度分布特征知等离子体热效应较弱,故整个凹腔波系受到影响较小;凹腔质量交换能力获得大幅提高,其阻力则略有减小;等离子体缩小了凹腔上方燃料的分布范围,凹腔下游燃料掺混效率有小幅提升。 相似文献
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为研究等离子体辅助燃烧的化学反应机理,数值模拟了氢-氧混合气中的交流激励介质阻挡放电过程,考虑了包括O+、2O+、+2H、H+4种正电荷粒子,电子、O-、2O-、3O-、OH-、H-6种负电荷粒子,以及O、O2、O3、H2、H、OH、H2O 7种中性粒子等17种组分、47种反应,以分析放电产物的时间和空间特性以及气体压力的影响。结果表明:O和H原子是等离子体辅助燃烧的主要活性成分,2O+、OH和OH-也有一定影响;O原子在整个放电周期内密度变化很小,H原子密度随时间变化相差2个量级以上;随着气压降低,O和H原子的电离度先增大后降低,0.8P0(P0=1.01325×105Pa)时最高;从高压电极到地电极,O原子的电离度逐渐降低,H原子电离度则先增大后降低,最大值靠近放电区域中心点。 相似文献
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为了研究在脉冲控制方式下,准直流横向放电等离子体对超燃冲压发动机燃烧室燃料喷流流场的影响,构建了脉冲控制下准直流横向放电等离子体模型,分析了不同脉冲控制频率下等离子体对凹腔喷流流场特征结构、燃烧室总压损失、喷流下游掺混效率的影响。结果表明:脉冲控制模式下,等离子体能够有效控制喷流上游分离激波位置与强度、幅度,导致凹腔流场参数周期性波动,使得燃料与主流的掺混效率提高,与定常控制方式相比脉冲控制方式能够减小压力损失。 相似文献
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The influence of actuating voltage and discharge gap on plasma assisted detonation initiation by alternating current dielectric barrier discharge was studied in detail.A loose coupling method was used to simulate the detonation initiation process of a hydrogen–oxygen mixture in a detonation tube under different actuating voltage amplitudes and discharge gap sizes.Both the discharge products and the detonation forming process assisted by the plasma were analyzed.It was found that the patterns of the temporal and spatial distributions of discharge products in one cycle keep unchanged as changing the two discharge operating parameters.However,the adoption of a higher actuating voltage leads to a higher active species concentration within the discharge zone,and atom H is the most sensitive to the variations of the actuating voltage amplitude among the given species.Adopting a larger discharge gap results in a lower concentration of the active species,and all species have the same sensitivity to the variations of the gap.With respect to the reaction flow of the detonation tube,the corresponding deflagration to detonation transition(DDT) time and distance become slightly longer when a higher actuating voltage is chosen.The acceleration effect of plasma is more prominent with a smaller discharge gap,and the benefit builds gradually throughout the DDT process.Generally,these two control parameters have little effect on the amplitude of the flow field parameters,and they do not alter the combustion degree within the reaction zone. 相似文献
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基于电弧放电等离子体热阻塞机理,数值模拟等离子体产生于超燃燃烧室横向喷流上游时燃烧室流动过程,分析激励器位置与激励强度两个关键因素对等离子体作用效果的影响。结果显示:激励器开启下等离子体区域形成一高温虚拟凸起,诱导出斜激波;随着激励位置从燃烧室入口向喷流移动,喷流上游回流区x向尺寸呈先增后减趋势,在最优激励位置激励时,分离激波强度显著降低。 相似文献
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为探究低温等离子体对甲烷/氧反扩散火焰的影响,通过对同轴式喷注器环缝甲烷射流施加介质阻挡放电产生甲烷等离子体,综合采用多种测量手段实验研究了多种工况下该低温等离子体特性及火焰关键参数的变化。结果显示,放电击穿电压随混合比增大而减小,电流脉冲数量和幅值则随混合比增大而先增加后减小;甲烷等离子体呈灰白色,低电压下提高气体流量则放电有所减弱;受等离子体气动效应作用,放电后甲烷射流角有所增大,且电压越高射流角越大,增幅则逐渐减小,过高激励强度下射流发生失稳;等离子体通过改变燃料和氧化剂的掺混而影响甲烷/氧反扩散火焰的形态,使得火焰中心高度总体有所下降,特征长度缩短,释热强度则有所增加,其中小流量、低混合比条件下作用效果更明显;喷注器功率则随混合比上升而先增大后减小。 相似文献
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同轴圆柱介质阻挡放电是非平衡等离子体实现强化燃烧的主要激励方式之一,掌握其基本放电特性对优化控制方案具有重要意义。为此,在高频交流激励模式下,开展了同轴圆柱介质阻挡放电特性的实验研究,通过改变气体种类、气体体积流量和电源参数,分析了不同因素对击穿电压、放电图像、Lissajous图形和放电功率的影响规律。结果表明:随着频率增加,击穿电压呈"V"型变化,期间存在最优频率使击穿电压最低,相比频率空气流量对击穿电压的影响并不明显。气体体积流量为0时,放电功率随频率、电压峰–峰值提高均线性增大,且提高电压的功率增长速率要明显快于频率;当有来流时,受气流对电荷分布的影响及其"吹除"作用,随频率和电压变化的功率曲线线性度均会降低,且随着气体体积流量增大,放电强度呈交替性增强减弱,使得消耗功率呈整体降低趋势的"M"型曲线变化。此外,甲烷放电时伴随有CH粒子产生,并且CH*自发辐射强度随电压提高呈线性增大。 相似文献
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