期刊文献+
共找到31篇文章
< 1 2 >
每页显示 20 50 100
纳秒脉冲放电等离子体助燃技术研究进展 被引量:28
1
作者 聂万胜 车学科 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1749-1758,共10页
纳秒脉冲放电等离子体辅助燃烧技术应用前景广阔,既可用于发动机点火和火焰稳定,又可降低废气排放、提高燃烧效率。近十年以来,通过设计各类巧妙的等离子体助燃实验,借助先进的光学诊断技术和数值仿真手段,研究人员在纳秒脉冲等离子体... 纳秒脉冲放电等离子体辅助燃烧技术应用前景广阔,既可用于发动机点火和火焰稳定,又可降低废气排放、提高燃烧效率。近十年以来,通过设计各类巧妙的等离子体助燃实验,借助先进的光学诊断技术和数值仿真手段,研究人员在纳秒脉冲等离子体与燃烧相互作用机制、各类参数对助燃的影响以及在发动机燃烧室中的应用等方面都取得了不少重大研究成果。鉴于此,在介绍发展历史和技术需求的基础上,分别从助燃原理、实验与应用研究、诊断与仿真技术这3方面对纳秒脉冲等离子体助燃技术进行了综述。其中,根据最核心参数气体压力的大小进行分类,分别对常低压条件和中高压条件下一些具有代表性的实验研究进行了详细分析;并对包括超贫、低温、无焰燃烧及燃烧不稳定控制在内的一批新兴等离子体助燃技术应用方向进行了评述。最后,从纳秒脉冲等离子体助燃技术实用化角度考虑,指出了研究面临的挑战和未来发展的方向。 展开更多
关键词 等离子体辅助燃烧 纳秒脉冲放电 放电与燃烧诊断 非平衡等离子体 动力学
下载PDF
亚微秒脉冲表面介质阻挡放电等离子体诱导连续漩涡的研究 被引量:21
2
作者 车学科 聂万胜 +3 位作者 朋辉 何浩波 田希晖 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第22期279-288,共10页
使用粒子激光图像测速技术对亚微秒脉冲激励表面介质阻挡放电激励器连续产生诱导漩涡进行了实验研究,给出了包含脉冲重复频率和漩涡频率的双频率激励模式的具体形式.实验过程中出现了原发型与继发型两类示踪粒子空白区,前者由放电释热... 使用粒子激光图像测速技术对亚微秒脉冲激励表面介质阻挡放电激励器连续产生诱导漩涡进行了实验研究,给出了包含脉冲重复频率和漩涡频率的双频率激励模式的具体形式.实验过程中出现了原发型与继发型两类示踪粒子空白区,前者由放电释热的微爆炸作用造成,使得诱导流动远离壁面,能够减小壁面摩擦阻力的作用;以暴露电极左侧继发型空白区被完全吹除作为重复启动激励的临界点.为提高控制效果应采用尽可能高的脉冲重复频率,漩涡时间内脉冲数量应大于10,最大诱导速度随脉冲数量增大而增大,但动量传递效率降低.使用亚微秒脉冲激励具备释热、体积力两种作用机理. 展开更多
关键词 双频率亚微秒脉冲 表面介质阻挡放电 连续漩涡
原文传递
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 被引量:9
3
作者 车学科 聂万胜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3032-3037,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 纳秒脉冲介质阻挡放电 超声速燃烧室 凹腔 等离子体 高斯分布 数值模拟
下载PDF
协同吸气式火箭发动机研究进展 被引量:9
4
作者 聂万胜 雷旭 《装备学院学报》 2016年第6期57-64,共8页
协同吸气式火箭发动机(SABRE),因能充分利用大气层内的空气,具备良好的经济和技术可行性,是Skylon空天飞机的最佳动力方案。作为一款将吸气式与火箭式发动机高度集成的组合循环推进装置,SABRE在内部结构、热力循环及燃料利用等方面都有... 协同吸气式火箭发动机(SABRE),因能充分利用大气层内的空气,具备良好的经济和技术可行性,是Skylon空天飞机的最佳动力方案。作为一款将吸气式与火箭式发动机高度集成的组合循环推进装置,SABRE在内部结构、热力循环及燃料利用等方面都有其独到之处。首先介绍了SABRE结构和工作循环过程,简述和归纳了氧化剂冷却燃烧室、推力补偿喷管、进气道和液氢燃料等关键技术;然后对发动机核心热交换技术,尤其是极具创新的预冷器的设计与制造作了详细分析;最后,总结了SABRE最新研究成果并对我国开展相关研究工作进行了展望。 展开更多
关键词 空天飞机 组合循环推进 协同吸气式火箭发动机 热交换器 液氢 工作循环
下载PDF
空间烟幕的扩散机理及衰减性能研究 被引量:7
5
作者 丁国振 张占月 +1 位作者 唐立文 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期914-919,共6页
烟幕干扰是针对红外探测器的一种无源干扰手段,在战场环境中,可以在目标与探测器之间释放烟幕形成屏障,降低探测器对目标的能见度,达到对目标的有效遮蔽。首先研究了在微重力高真空环境中,采用气固两相流喷射方法形成烟幕云的机理,并进... 烟幕干扰是针对红外探测器的一种无源干扰手段,在战场环境中,可以在目标与探测器之间释放烟幕形成屏障,降低探测器对目标的能见度,达到对目标的有效遮蔽。首先研究了在微重力高真空环境中,采用气固两相流喷射方法形成烟幕云的机理,并进行了数值模拟。然后,基于烟幕的扩散规律、材料特性及其吸收、散射和反射能力,建立了空间烟幕对红外信号的衰减性能模型。最后,基于实例仿真验证了利用空间烟幕衰减目标红外信号的可行性。 展开更多
关键词 空间烟幕 扩散机理 微重力 近真空 红外探测 衰减性能 数值模拟
下载PDF
单喷嘴模型发动机纵向高频燃烧不稳定性实验分析 被引量:6
6
作者 王迪 聂万胜 +2 位作者 王海青 苏凌宇 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期18-23,73,共7页
为掌握喷嘴缩进长度和燃烧室长度对气氧/煤油火箭发动机高频燃烧不稳定性的影响规律,设计并开展了单喷嘴模型发动机燃烧实验。实验选用了气液同轴离心式单喷嘴,采用中心供应氧气,液体煤油经切向孔沿轴向旋转进入喷嘴的形式,为测试燃烧... 为掌握喷嘴缩进长度和燃烧室长度对气氧/煤油火箭发动机高频燃烧不稳定性的影响规律,设计并开展了单喷嘴模型发动机燃烧实验。实验选用了气液同轴离心式单喷嘴,采用中心供应氧气,液体煤油经切向孔沿轴向旋转进入喷嘴的形式,为测试燃烧稳定性,燃烧室和喷嘴缩进的长度分别作为实验变量,利用高频压力传感器采集数据,基于压力信号对实验结果,尤其是呈现的纵向高频燃烧不稳定性现象进行了细致地研究。结果表明:在本文研究条件下,随着缩进长度的增加,对纵向高频燃烧不稳定性产生阻尼作用,但不会消除纵向高频燃烧不稳定。燃烧室的长度在516和356mm之间存在某个值,使得喷嘴缩进长度对燃烧稳定性影响可以忽略。随着燃烧室长度的增加,一阶纵向声学频率逐渐减小,而幅值逐渐增强。出现这些现象的原因是燃烧过程压力振荡与声波存在相位差。此外,燃烧室长度对纵向高频燃烧不稳定性的影响比缩进长度更明显。 展开更多
关键词 单喷嘴模型发动机 纵向高频燃烧不稳定 燃烧室长度 缩进长度 声学频率
下载PDF
氢氧预混气中等离子体放电的影响因素 被引量:5
7
作者 车学科 +1 位作者 聂万胜 林志勇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期774-780,共7页
为研究交流激励介质阻挡放电等离子体活性粒子对氢氧预混气体起爆过程的影响,仿真模拟了不同工作条件下氢氧预混气体中的等离子体放电过程,研究了混合气当量比、等离子体激励电压、频率以及电极间隙对活性粒子的影响。结果表明,当量比为... 为研究交流激励介质阻挡放电等离子体活性粒子对氢氧预混气体起爆过程的影响,仿真模拟了不同工作条件下氢氧预混气体中的等离子体放电过程,研究了混合气当量比、等离子体激励电压、频率以及电极间隙对活性粒子的影响。结果表明,当量比为4/3时电离度最高,不过当量比对O、H原子数密度的影响受到气体压力的耦合影响;电离度随着激励电压的增大而快速增大,且激励频率较低为好。电极间隙较小时出现2次放电,随着电极间隙增大,第1次放电的强度、范围逐渐增大,而第2次放电则逐渐消失,恰好仅出现1次放电时为最佳放电间隙。建议采用大直径或宽度的进气道、燃烧室,同时采用高电压进行激励。 展开更多
关键词 氢氧混合气 等离子体 当量比 电压 频率 间隙宽度
下载PDF
非平衡等离子体对甲烷–氧扩散火焰影响的实验研究 被引量:4
8
作者 聂万胜 +2 位作者 车学科 仝毅恒 郑体凯 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1336-1349,共14页
利用自主设计的等离子喷注器采用介质阻挡放电方式产生非平衡等离子体,首先利用纹影技术、热电偶、单点红外测温等多种诊断方法实验研究了纯氧放电等离子体的电学特性、热效应及气动效应,然后通过可见光和化学自发辐射成像技术获得了火... 利用自主设计的等离子喷注器采用介质阻挡放电方式产生非平衡等离子体,首先利用纹影技术、热电偶、单点红外测温等多种诊断方法实验研究了纯氧放电等离子体的电学特性、热效应及气动效应,然后通过可见光和化学自发辐射成像技术获得了火焰形态及特征参数,详细分析了等离子体对甲烷–纯氧扩散火焰形态和释热的影响,并计算了放电功率及费效比.结果表明,燃烧导致放电电流显著增大,其中电压幅值与氧气流速对放电电流大小的影响规律正好相反;与空气等离子体相比,相同流量与电压条件下氧等离子体放电功率较高,但其发光强度明显较弱;氧等离子体热效应微弱,对燃烧的影响可以忽略,放电反应中释热过程主要由含氧组分决定;放电产生了具有3个速度分量的诱导射流,增大了氧射流角,且电压越大越显著.等离子体主要通过气动效应改变了燃料与氧化剂的掺混,使得一定条件下火焰变得更稳定、释热更强.在所研究的范围内等离子体作用的费效比最低仅为2.2%,大流量、小混合比更有利. 展开更多
关键词 等离子体辅助燃烧 介质阻挡放电 甲烷–氧扩散火焰 非平衡等离子体 混合比
下载PDF
Comparison of the effect of different external electrodes on discharge plasma-assisted diffusion flame stabilization
9
作者 Siyin ZHOU Xiang LIU +1 位作者 Wansheng NIE Shuhui YUAN 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第10期123-132,共10页
To optimize the design of plasma injectors,the influence of different external electrodes on plasma-assisted flame stabilization was assessed by using a nonequilibrium plasma injector flame control setup.The electrica... To optimize the design of plasma injectors,the influence of different external electrodes on plasma-assisted flame stabilization was assessed by using a nonequilibrium plasma injector flame control setup.The electrical characteristics of the injector,flame structure parameters,flame intensity,discharge power,and cost-to-effectiveness ratio under different external electrodes(four mesh electrodes and one copper foil electrode)were analyzed using electrical and optical methods.The results show that reducing the mesh size of the external electrode leads to a decrease in breakdown voltage.Compared with a ceramic dielectric barrier-based injector,an injector with a quartz dielectric barrier produces a higher breakdown voltage under the same conditions.For the same actuation voltage,the discharge current increases as the mesh size of the external electrode decreases,and combustion is enhanced by the discharge plasma;therefore,it is better to adopt a smaller mesh hole size to realize good flame stabilization under a lower actuation voltage.However,under the studied working conditions,reducing the mesh hole size of the external electrode increases the cost-to-effectiveness ratio of plasma injector-based flame stabilization.Thus,considering the cost-to-effectiveness ratio and the weight of the injector,an external electrode with a larger mesh hole size should be chosen,which contradicts the above rule. 展开更多
关键词 flame stabilization alternating current driven dielectric barrier discharge plasma injector plasma-assisted combustion external electrode
下载PDF
美国MURI-PAC等离子体辅助燃烧项目及其启示 被引量:2
10
作者 聂万胜 +1 位作者 张政 车学科 《飞航导弹》 北大核心 2017年第6期90-95,共6页
概述了当前国际上最大规模的等离子体辅助燃烧研究项目MURI-PAC的背景、研究目标和参与团队,总结了近5年的相关研究成果。在对该项目任务划分及特点剖析的基础上,重点梳理了不同压力、温度条件下各类放电助燃实验,并对有关数值仿真和先... 概述了当前国际上最大规模的等离子体辅助燃烧研究项目MURI-PAC的背景、研究目标和参与团队,总结了近5年的相关研究成果。在对该项目任务划分及特点剖析的基础上,重点梳理了不同压力、温度条件下各类放电助燃实验,并对有关数值仿真和先进诊断技术发展作了评述。最后简要分析了当前研究面临的挑战,并对我国开展相关工作提出了建议。 展开更多
关键词 MURI-PAC项目 等离子体辅助燃烧 非平衡等离子体 发动机
原文传递
脉冲等离子体对超燃凹腔燃料喷流的影响 被引量:3
11
作者 郑直 聂万胜 +2 位作者 张政 李金龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期37-42,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 等离子体 激励频率 脉冲控制 燃料喷流
下载PDF
非平衡等离子体控制乙烯-空气旋流反扩散火焰实验研究 被引量:2
12
作者 田园 +3 位作者 聂万胜 朱杨柱 郑直 陈庆亚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1078-1086,共9页
为研究非平衡等离子体自身特性及其对乙烯-空气反扩散火焰的影响,基于同轴旋流式等离子体喷嘴,采用交流激励介质阻挡放电(Alternating Current Dielectric Barrier Discharge,AC DBD)方式在乙烯旋流中产生非平衡等离子体,分别从放电图... 为研究非平衡等离子体自身特性及其对乙烯-空气反扩散火焰的影响,基于同轴旋流式等离子体喷嘴,采用交流激励介质阻挡放电(Alternating Current Dielectric Barrier Discharge,AC DBD)方式在乙烯旋流中产生非平衡等离子体,分别从放电图像、温度和流场变化等方面对乙烯等离子体的电学特性、热效应和气动效应进行了研究,最后通过反扩散火焰可见光和CH*自发辐射图像详细分析了等离子体对乙烯-空气反扩散火焰的影响及其机理。结果表明,AC DBD激励方式使乙烯旋流在喷嘴环缝内产生了丝状非平衡等离子体,丝状等离子体通道数目随着激励电压上升而显著增加。与空气等离子体和氧气等离子体相似,乙烯等离子体兼具热效应和气动效应,其热效应主要集中在放电核心区域,对射流加热作用微弱,对燃烧的影响可以忽略不计;气动效应显著,主要体现在增强了射流掺混、扩大了射流覆盖面积以及降低了转捩点高度,射流掺混的增强导致反扩散火焰最大释热强度提升,且在低当量比时较为明显,射流转捩点高度的降低引起了火焰中心位置下降。 展开更多
关键词 非平衡等离子体 介质阻挡放电 乙烯 旋流 反扩散火焰
下载PDF
平流层螺旋桨等离子体流动控制地面实验方法 被引量:2
13
作者 陈庆亚 田希晖 +2 位作者 车学科 聂万胜 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期90-96,共7页
根据螺旋桨雷诺相似准则和等离子体射流相似准则,提出了一种基于螺旋桨叶素理论,利用地面实验设备开展平流层螺旋桨等离子体流动控制研究的实验方法。首先根据螺旋桨几何参数和运动参数计算叶素微段来流速度和迎角,然后根据螺旋桨雷诺... 根据螺旋桨雷诺相似准则和等离子体射流相似准则,提出了一种基于螺旋桨叶素理论,利用地面实验设备开展平流层螺旋桨等离子体流动控制研究的实验方法。首先根据螺旋桨几何参数和运动参数计算叶素微段来流速度和迎角,然后根据螺旋桨雷诺相似准则确定常压翼型风洞模拟平流层叶素流动的吹风参数,最后根据等离子体射流雷诺相似准则,确定激励器和激励电源参数模拟平流层等离子体射流并评估其流动控制效果。利用该方法研究了20km高度S1223翼型螺旋桨的等离子体流动控制效果,实验表明:飞艇以5~20m/s的速度前进时,SDBD激励电压峰-峰值13.6kV,频率10kHz时,诱导的等离子体射流使螺旋桨300r/min时推力最大可提高10.9%,600r/min时推力反而减小了0.52%~1.7%。 展开更多
关键词 平流层螺旋桨 等离子体 流动控制 叶素理论 实验方法
下载PDF
高比冲小推力脉冲爆震火箭发动机特性研究 被引量:1
14
作者 刘翔 聂万胜 +1 位作者 张晧涵 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第6期67-75,共9页
在轨快速机动与姿态调整问题成为近年来航天领域的研究热点之一,这一问题推动了高比冲小推力化学燃料发动机的发展.基于爆震燃烧的脉冲爆震火箭发动机,具有热效率高、比冲高、结构简单等特点.本文针对脉冲爆震火箭发动机开展了关键性能... 在轨快速机动与姿态调整问题成为近年来航天领域的研究热点之一,这一问题推动了高比冲小推力化学燃料发动机的发展.基于爆震燃烧的脉冲爆震火箭发动机,具有热效率高、比冲高、结构简单等特点.本文针对脉冲爆震火箭发动机开展了关键性能研究,首先给出爆震燃烧的数学物理模型,介绍了等容循环模型分析方法;然后将爆震波数值仿真结果与理论计算结果进行了对比,验证了所用模型与算法的合理性;最后采用数值仿真方法对不同外界气体工质、喷管构型、环境压力下发动机内流场特性及发动机性能参数进行了研究;结果分析表明脉冲爆震火箭发动机具备高比冲、小推力特性,其中收敛扩张型喷管对发动机性能增益最大,且随着环境压力降低,发动机推力增大. 展开更多
关键词 脉冲爆震火箭发动机 比冲 推力 爆震波 数值模拟
下载PDF
高频交流同轴圆柱介质阻挡放电特性实验研究 被引量:1
15
作者 陈庆亚 车学科 +3 位作者 陈川 聂万胜 仝毅恒 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3715-3723,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 同轴圆柱介质阻挡放电 高频交流 等离子体 放电特性 LISSAJOUS图形
下载PDF
平流层螺旋桨多工况等离子体增效控制方案研究 被引量:1
16
作者 李国强 +1 位作者 倪章松 车学科 《航空计算技术》 2014年第2期26-31,共6页
基于S1223翼型建立了平流层螺旋桨3维模型,在螺旋桨上下表面设置等离子体激励器,设计了5种螺旋桨工况下的等离子体控制方案,采用唯象学等离子体体积力模型进行数值仿真,研究了5种工况下不同等离子体控制方案对螺旋桨拉力和效率的影响。... 基于S1223翼型建立了平流层螺旋桨3维模型,在螺旋桨上下表面设置等离子体激励器,设计了5种螺旋桨工况下的等离子体控制方案,采用唯象学等离子体体积力模型进行数值仿真,研究了5种工况下不同等离子体控制方案对螺旋桨拉力和效率的影响。结果表明,设计工况下不宜开启等离子体激励器,采用交流激励时等离子体对高转速前进工况下的螺旋桨控制效果不明显,低速重载工况和滑翔工况下螺旋桨拉力和效率增加,低转速抗风工况下螺旋桨拉力大。采用等离子体流动控制技术提高平流层螺旋桨性能是可行的,需要进一步开展大量研究以优化等离子体激励器的布置方案和控制方案,提高等离子体控制效果,以满足低速临近空间飞行器对推进系统的需求。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 临近空间 螺旋桨 流动控制
下载PDF
脉冲放电等离子体控制火箭发动机高频燃烧不稳定性机理 被引量:1
17
作者 聂万胜 包恒 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1951-1961,共11页
为研究等离子体对火箭发动机高频燃烧不稳定性的影响,提出了一种基于脉冲激励准直流放电等离子体的控制方案,采用数值仿真方法研究了脉冲放电等离子体对燃烧室流场平均参数及动态特征的影响规律。结果表明:脉冲激励下燃烧室平均温度和... 为研究等离子体对火箭发动机高频燃烧不稳定性的影响,提出了一种基于脉冲激励准直流放电等离子体的控制方案,采用数值仿真方法研究了脉冲放电等离子体对燃烧室流场平均参数及动态特征的影响规律。结果表明:脉冲激励下燃烧室平均温度和压力都较定常激励下有所降低,对整个燃烧室的影响可以忽略。与定常激励相似,等离子体可以在一段时间内抑制高频压力振荡,而且在特定控制参数下其对不稳定燃烧的抑制效果优于定常激励方式;从功率谱密度分析可知脉冲激励下燃烧室压力振荡特征频率由燃烧室固有声学频率和脉冲激励频率两者共同决定,提高激励频率则特征频率幅值有所降低。脉冲激励方式与定常激励一样不改变燃烧室压力-释热耦合特征,但是通过降低释热率能够改变压力振荡幅值,进而实现对高频不稳定燃烧的抑制。在所研究工况中,激励频率为50 kHz、占空比为20%的脉冲控制参数下等离子体的抑制效果最佳。 展开更多
关键词 火箭发动机 高频燃烧不稳定性 脉冲放电等离子体 激励频率 占空比 功率谱密度
原文传递
准直流放电等离子体对超燃燃烧室中碳氢燃料燃烧的影响研究 被引量:1
18
作者 郑直 聂万胜 +1 位作者 车学科 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1556-1561,共6页
为研究低燃空比条件下,准直流放电等离子对超燃燃烧室中乙烯燃烧流场的影响,在凹腔上游以及底部前壁面处布置电极产生等离子体,通过数值模拟方法,分析了不同等离子体激励强度下,燃烧室凹腔后缘附近压力分布、燃烧室总压损失、乙烯燃烧... 为研究低燃空比条件下,准直流放电等离子对超燃燃烧室中乙烯燃烧流场的影响,在凹腔上游以及底部前壁面处布置电极产生等离子体,通过数值模拟方法,分析了不同等离子体激励强度下,燃烧室凹腔后缘附近压力分布、燃烧室总压损失、乙烯燃烧效率和燃烧室中水的分布情况。研究结果表明:准直流放电等离子体激励强度越高,对凹腔后缘附近压力场稳定能力越强。等离子体的存在,使得燃烧室出口总压损失微弱增加,损失最大值增加1.9%。燃烧室中乙烯燃烧效率平均提高1.77倍,随着激励强度的提高,燃烧效率呈现先增高后降低的趋势。等离子体改善了燃烧室中水的分布,凹腔内部产物分布范围更广、燃烧更加充分。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 准直流放电 等离子体 数值计算 超声速燃烧
下载PDF
Effect of actuating voltage and discharge gap on plasma assisted detonation initiation process
19
作者 Siyin ZHOU Xueke CHE +1 位作者 Wansheng NIE Di WANG 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第6期114-124,共11页
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 ... 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. 展开更多
关键词 actuating voltage discharge gap dielectric barrier discharge plasma assisted detonation DDT
下载PDF
介质阻挡体放电对甲烷扩散火焰CH*自发辐射影响实验研究
20
作者 陈庆亚 聂万胜 +4 位作者 陈川 李挺 车学科 仝毅恒 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2494-2505,共12页
为分析非平衡等离子体对空气/甲烷扩散火焰的助燃效果,实验以发射中心谱线430nm的激发态自由基CH*表征火焰燃烧状态,采用同轴圆柱构型激励器在高频交流模式下激发等离子体,分析了火焰CH*自发辐射图像、火焰高度、CH*径向分布和燃烧释热... 为分析非平衡等离子体对空气/甲烷扩散火焰的助燃效果,实验以发射中心谱线430nm的激发态自由基CH*表征火焰燃烧状态,采用同轴圆柱构型激励器在高频交流模式下激发等离子体,分析了火焰CH*自发辐射图像、火焰高度、CH*径向分布和燃烧释热速率等火焰特性在不同空气流量和当量比下随放电电压的变化规律。结果表明:等离子体激励在空气流量较低时,会显著增强火焰上游甲烷燃烧,从而降低CH*空间分布高度和火焰高度;空气流量增大后,有利于促进甲烷充分燃烧,增大火焰下游CH*辐射强度和分布范围。在火焰上游区域,等离子体气动效应可有效扩展甲烷径向分布,实现剪切层更宽范围燃烧,其活化效应会明显提高剪切层燃烧强度,并随电压增大作用效果逐渐增强。此外,等离子体激励会使燃烧器喷嘴出口附近火焰释热速率显著增大,该现象在空气-甲烷动量比较大时更容易发生。 展开更多
关键词 非平衡等离子体 甲烷 扩散火焰 CH*自发辐射 火焰高度
下载PDF
上一页 1 2 下一页 到第
使用帮助 返回顶部