乙烯对煤粉-氧气爆轰波起爆特性影响机制的实验研究

为实现煤粉连续旋转爆轰发动机的可靠点火，开展乙烯对煤粉-氧气起爆特性的影响机制研究。在初始压力p₀=100 kPa下，采用高能电点火对有无0.5当量比乙烯氛围下的煤粉-氧气混合物开展直接起爆实验研究。点火能量通过测定在空气中高能电火花产生的爆炸波压强进行计算。计算后发现：采用6.3 J的有效点火能量，煤粉-氧气在不含乙烯的氛围下无法起爆；在此能量下，煤粉-氧气在0.5当量比的乙烯氛围条件下可实现直接起爆；将能量降低为3.6 J,使其低于乙烯-氧气(0.5当量比)混合物的临界起爆能量，虽然乙烯-氧气无法直接起爆，但是在加入煤粉后却可以形成稳定的自持爆轰波。研究结果表明：若要实现煤粉-氧气的直接起爆，则需要添加一定量的助爆气体(如乙烯);煤粉的加入还可以拓宽乙烯-氧气混合物的起爆极限。所得结果可以为煤粉连续旋转爆轰发动机的点火起爆提供理论依据并提供技术支撑。