RP-3航空煤油/O_(2)预混火焰不稳定性研究

为获得RP-3航空煤油不稳定燃烧特性,采用定容燃烧实验装置开展初始压力0.1 MPa、0.2 MPa、0.3 MPa,初始温度420 K、450 K、480 K,当量比1.0~1.7工况下RP 3航空煤油/O_(2)预混火焰层流燃烧特性的实验研究。结果表明:随着初始压力和当量比增加,火焰锋面明显由光滑变为褶皱,内部出现胞状结构,火焰趋于不稳定。通过分析过渡加速起始半径发现,随着初始温度、初始压力和当量比增加,过渡加速起始半径减小,预混火焰的不稳定现象提前。另外,计算扰动增长率并分析其对火焰稳定性的影响发现,质热扩散作用对火焰稳定性的影响占据主导地位,流体动力学作用其次。进一步研究发现,质热扩散作用主要取决于分子扩散项,随着当量比增加,其值由负向正变化,证明分子扩散作用对预混火焰不稳定影响逐渐增强。

含水乙醇/RP-3航空煤油混合燃料的层流燃烧速度

采用定容燃烧实验装置获得初始压力为0.1 MPa、初始温度为450 K、当量比为0.8~1.4工况下乙醇/RP-3航空煤油预混火焰和含水乙醇/RP-3航空煤油预混火焰的层流燃烧速度(LBVs),并分析了乙醇掺混比、乙醇含水量、当量比等因素对混合燃料层流燃烧速度的影响。研究表明:随着乙醇掺混比的增加,乙醇/RP-3航空煤油混合燃料层流燃烧速度增大;当RP-3航空煤油中乙醇掺混比一定时,随着乙醇含水量的增加,含水乙醇/RP-3混合燃料层流燃烧速度减小。由燃烧反应动力学分析可知,混合燃料的层流燃烧速度受动力学、热力学等的综合影响。本研究所获实验数据能够为生物乙醇燃料在航空发动机中的应用提供理论基础和技术支持。