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凹腔上游横向喷流混合过程的实验研究 被引量：1
1
作者 翟振辰 周进 韩旭 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期39-43,共5页
利用基于纳米粒子的平面激光散射(NPLS)技术研究了超燃冲压模型发动机中凹腔上游横向喷注乙烯燃料时凹腔附近的流场,主要研究了燃料射流与主流的混合过程;对比了在不同喷注压力下燃料射流穿透度的变化;研究了不同凹腔参数对燃料与主流... 利用基于纳米粒子的平面激光散射(NPLS)技术研究了超燃冲压模型发动机中凹腔上游横向喷注乙烯燃料时凹腔附近的流场,主要研究了燃料射流与主流的混合过程;对比了在不同喷注压力下燃料射流穿透度的变化;研究了不同凹腔参数对燃料与主流混合过程的影响。通过研究发现,喷注压力对燃料射流与主流混合效果的影响主要体现在两个方面,射流的穿透度和射流的扩散;对燃料射流来说,与主流混合的主要阶段为大涡的形成直至破碎阶段;在喷注总压相同下,喷注位置靠近凹腔有利于燃料射流与主流的混合和向凹腔内的输运;凹腔构型对燃料射流的影响主要在于大尺度结构开始发展破碎的阶段。 展开更多
关键词 超声速流动 横向喷流 混合 NPLS
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利用OH-PLIF技术显示超声速燃烧的火焰结构 被引量：16
2
作者 耿辉 翟振辰 +2 位作者 桑艳 林志勇 周进 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期1-6,共6页
针对在来流马赫数为1.72的空气来流中横向喷注氢气发生超声速燃烧的流场,利用平面激光诱导氢氧基荧光(OH-PLIF)技术,对超燃燃烧室中三个不同的流向截面进行了二维成像测量。选择波长为283.553nm的染料激光倍频光作为激发光,可近似认为... 针对在来流马赫数为1.72的空气来流中横向喷注氢气发生超声速燃烧的流场,利用平面激光诱导氢氧基荧光(OH-PLIF)技术,对超燃燃烧室中三个不同的流向截面进行了二维成像测量。选择波长为283.553nm的染料激光倍频光作为激发光,可近似认为获得的OH基荧光信号强度与OH基的摩尔分数成正比。瞬态的OH基PLIF图像揭示了超声速燃烧火焰结构具有高度湍流特性,在凹腔内部存在稳定的燃烧区,为整个燃烧反应提供值班火焰,起到了促进和稳定超声速燃烧的作用。超燃火焰在沿流向传播的同时还沿径向传播,凹腔展向尺度增大时火焰沿流向的火焰区会有所减小。 展开更多
关键词 燃烧诊断 超声速燃烧 OH-PLIF 火焰结构 凹腔
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平面激光诱导荧光技术在超声速燃烧中的应用 被引量：15
3
作者 李麦亮 周进 +1 位作者 耿辉 翟振辰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期381-384,共4页
使用283.553nm的紫外激光激发对温度不敏感的氢氧基Q1(8)线,拍摄代表氢氧基浓度分布的受激荧光发射图像,以此来分析超声速燃烧火焰的结构。用这种方法研究了不同凹腔长深比、凹腔后缘倾角和不同燃料喷注方案对超声速燃烧火焰结构的影响... 使用283.553nm的紫外激光激发对温度不敏感的氢氧基Q1(8)线,拍摄代表氢氧基浓度分布的受激荧光发射图像,以此来分析超声速燃烧火焰的结构。用这种方法研究了不同凹腔长深比、凹腔后缘倾角和不同燃料喷注方案对超声速燃烧火焰结构的影响。观察到了凹腔与激波对点火和火焰稳定的作用,凹腔长深比和后缘倾角对燃料穿透、混合和燃烧的不同扰动作用,以及火焰中存在明显的湍流结构和分区燃烧现象,并进行了简要分析。结果显示PLIF是超声速燃烧研究的有力工具。 展开更多
关键词 超音速燃烧 激光技术 流动分布 火焰
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凹腔结构对超声速燃烧室中横向燃料喷流流动与燃烧的影响 被引量：6
4
作者 耿辉 周进 +1 位作者 翟振辰 陈军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期599-606,共8页
在超声速燃烧室的壁面上安装具有不同长深比、深度以及后壁倾角的凹腔,在凹腔上游壁面横向喷注燃料射流。分别利用掺有丙酮蒸气的氦气和氢气模拟不燃烧和燃烧两种情况下的横向燃料喷流,利用平面激光诱导荧光技术分别对流场中不同截面上... 在超声速燃烧室的壁面上安装具有不同长深比、深度以及后壁倾角的凹腔,在凹腔上游壁面横向喷注燃料射流。分别利用掺有丙酮蒸气的氦气和氢气模拟不燃烧和燃烧两种情况下的横向燃料喷流,利用平面激光诱导荧光技术分别对流场中不同截面上的丙酮和氢氧基进行成像,同时对不燃烧情况下的喷流流场进行了数值仿真。研究发现:凹腔结构主要通过影响由凹腔后壁高压区向凹腔前壁传播高压扰动的行为来影响凹腔内部的静压分布,从而影响燃料的流动过程;凹腔长深比减小、深度或后壁倾角增大都有助于高压扰动的前传,导致燃料不易向凹腔内部偏转以及进入凹腔的燃料质量减少;凹腔长深比和深度的增加可增大凹腔内低速回流区的范围,有助于增强凹腔内部的燃烧以及火焰稳定能力;凹腔后壁倾角对燃料燃烧的影响不显著。 展开更多
关键词 燃烧室 凹腔结构^+ 横向燃料喷流^+ 超音速燃烧 火焰稳定性 平面激光诱导荧光
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欠膨胀自由射流密度场的丙酮平面激光诱导荧光显示与测量 被引量：5
5
作者 耿辉 翟振辰 +3 位作者 周松柏 陈军 刘君 周进 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期85-90,共6页
介绍了利用丙酮平面激光诱导荧光(PLIF)技术测量自由射流密度场的原理,并对两种射流总压下含有丙酮蒸气示踪剂的欠膨胀自由射流的密度场结构进行了显示。所得图像直观地显示了射流的桶状激波和马赫盘等特征信息,从中可以看出射流欠膨胀... 介绍了利用丙酮平面激光诱导荧光(PLIF)技术测量自由射流密度场的原理,并对两种射流总压下含有丙酮蒸气示踪剂的欠膨胀自由射流的密度场结构进行了显示。所得图像直观地显示了射流的桶状激波和马赫盘等特征信息,从中可以看出射流欠膨胀度主要影响马赫盘以前的流场,射流欠膨胀度越高,则射流直径越大,马赫盘越远离喷口,桶状激波越向外凸出。为检验丙酮PLIF技术测量密度场的精度,对实验流场进行了数值仿真。仿真所得到的密度场结构以及沿射流轴线的归一化密度变化曲线与实验得到的相应结果符合较好。 展开更多
关键词 平面激光诱导荧光 流场显示 流场测量 密度场 自由射流 欠膨胀
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氢气引燃的酒精超燃火焰结构分析 被引量：1
6
作者 李麦亮 周进 +2 位作者 耿辉 翟振辰 姜春林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期280-283,共4页
为研究与液体酒精燃料超声速燃烧相关的点火和火焰稳定机理,利用氢氧基PLIF浓度分布测量技术,显示和对比了氢气引燃的酒精超燃火焰结构与氢气单独燃烧时的超燃火焰结构。通过对火焰着火位置、火焰主要结构特征的比较,分析了使用酒精和... 为研究与液体酒精燃料超声速燃烧相关的点火和火焰稳定机理,利用氢氧基PLIF浓度分布测量技术,显示和对比了氢气引燃的酒精超燃火焰结构与氢气单独燃烧时的超燃火焰结构。通过对火焰着火位置、火焰主要结构特征的比较,分析了使用酒精和氢气时超燃点火与火焰稳定机理的差异。指出火焰结构的变化是由于燃烧控制机理发生了变化。研究发现,除了酒精化学性质不如氢气活泼带来的差别外,液体燃料的喷注、雾化和蒸发等都对火焰结构带来明显影响,其中蒸发过程对酒精火焰结构的形成起主要作用,组织液体燃料的超声速燃烧需要注意这样的差别;在所研究实验条件下,酒精主要由氢气点燃。 展开更多
关键词 液体燃料 点火 超声速燃烧 火焰结构 稳定性分析
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超声速内流场横向喷流的流动与混合特性实验研究
7
作者 耿辉 翟振辰 +2 位作者 陈军 周进 刘君 《上海航天》 北大核心 2007年第5期35-40,57,共7页
为研究超声速内流场中横向喷流的流动与混合特性,将丙酮蒸汽加入喷流介质,用平面激光诱导荧光(PLIF)技术对流场中流向中心截面和横截面上的丙酮进行成像,研究了喷流的运动轨迹、流场结构、混合方式,以及参数对喷流流动与混合的影响。结... 为研究超声速内流场中横向喷流的流动与混合特性,将丙酮蒸汽加入喷流介质,用平面激光诱导荧光(PLIF)技术对流场中流向中心截面和横截面上的丙酮进行成像,研究了喷流的运动轨迹、流场结构、混合方式,以及参数对喷流流动与混合的影响。结果表明:喷流柱的波动失稳及喷流剪切层中生成的大尺度结构有助于增强喷流与主流在近场的混合;提高出口马赫数会导致剪切层失稳以及出现大尺度结构的位置移向下游,不利于改善近场的混合;增大喷口直径能增加喷流在展向的扩展,升高喷流总压能增加喷流在展向和横向的扩展,并使出现大尺度结构的位置靠近上游;在喷注流量相同条件下,采用小喷注面积高总压喷注更利于增强混合。 展开更多
关键词 超声速内流场 横向喷流 流动 混合 平面激光诱导荧光
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