负直流电场对不同初始压力预混甲烷/空气火焰的影响

在定容燃烧弹中研究了常温(298 K),初始压力P_(initial)为0.1~0.5 MPa,加载U=-5、-10 kV直流电场对甲烷/空气预混火焰燃烧特性的影响。结果表明:不同初始压力下,加载电压,火焰主要在水平方向发生拉伸变形,加载电压幅值越高,火焰变形越明显,初始压力越高,火焰不稳定性增加,火焰面褶皱增加。加载电压后,火焰传播速率明显提高,电压幅值增大,其提高程度逐渐明显,初始压力增大,其提高程度更加明显,电场对火焰的促进效果更加明显,λ=1.4,U=-10 kV,P_(initial)=0.1~0.5 MPa时,平均火焰传播速率分别提高35.67%~52.71%。相对于未加载电压,加载电压后,各初始压力下质量燃烧率均增大,随电压幅值升高而升高,且初始压力越大,质量燃烧率变化越明显;火焰的初始燃烧期和主燃烧期均缩短,初始压力越高,缩短程度也越明显,二者相比,初始燃烧期缩短的程度更为明显。

正/负电场对预混稀燃火焰影响的对比研究

为了比较正/负电场的助燃效果,在室温298K、气压100kPa条件下,通过对定容燃烧弹内的网状电极分别加载正直流电压和负直流电压,研究了正/负电场助燃机理,由此分析了2种电压对甲烷/空气预混火焰形状、火焰传播速度以及燃烧压力等参数的影响。结果显示:正/负直流电场对过量空气系数分别为1.2、1.6的预混稀燃火焰均有促进作用,平均火焰传播速度在施加电压的电极方向得到增强;在施加电场后,相同过量空气系数下的火焰燃烧峰值压力增大,且随着电压幅值绝对值的增大,峰值压力到达时间相应缩短;在相同的电压幅值下,正电场的促进效果优于负电场。该结果对电场辅助燃烧的进一步研究具有指导意义。

交流电场对高压下甲烷/空气预混稀燃火焰的影响

为了改善天然气燃烧速率慢、稀燃条件下着火延迟以及火焰稳定性差等不足,在常温、初始压力为3×97kPa下,研究分析了定容燃烧弹中低频交流电场对甲烷/空气预混稀燃火焰形状、火焰传播速度、燃烧压力相关特性参数等的影响。结果表明:与未加载交流电压相比,加载10~100Hz交流电压的火焰在水平方向均发生拉伸变形,电压频率越小,拉伸变形越明显,在15 Hz附近时变化最明显;加载电压后火焰传播速度增大,且随电压频率的减小先增大后减小,在接近15 Hz时最大;交流电场作用下燃烧压力峰值增大,压力峰值到达时间、初始燃烧期和主燃烧期均缩短;随着电压频率的减小,燃烧压力峰值与火焰传播速度变化相一致,而压力峰值到达时间的变化则相反,但均在15Hz附近其绝对值出现最大值,比未加载电压时分别增加了19.90%、-42.23%。

稀释气对离子电流影响的试验研究与机理分析

针对稀释气体影响离子电流前锋区特征峰的研究比较缺乏,以甲烷/空气/稀释气体为对象,通过在定容燃烧弹内布置离子电流测量电极,获得了稀释气种类N2/CO2/Ar和0%、5%、10%、15%几种不同稀释比条件下离子电流的特征峰值,结合CHEMKIN化学反应动力学数值模拟结果,分析了主导离子电流前锋区信号生成的带电组分的数密度、敏感性系数及其生成路径。试验结果表明:相同的稀释比下,CO2稀释对离子电流信号的抑制作用最大;在不同的稀释气体种类下,离子电流前锋区峰值均在过量空气系数λ为0.95时达到最大。数值计算结果表明,对离子电流前锋区信号贡献最大的组分是H3O+和电子e,链分支反应R38、链终止反应R52和离子化初始反应R326对这两种组分浓度的影响较大。在过量空气系数λ为0.95时,O和CH数密度都较大且反应区温度最高,导致化学离子化程度最大,离子电流值前锋区峰值也达到最大值。该结论为研究稀释气体对燃料燃烧的离子电流信号影响和火焰锋面电学特性提供了一定的机理支撑。

直角弯管中管路长度对气体参数测量的误差分析

本文主要研究直角弯管中测点位置对气体参数测量误差的影响,数值模拟了5种不同管径(D=0.01m、0.1m、0.4m、0.7m、1m),内部气流在9种不同马赫数时(Ma=0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45),测点位置对测量结果的影响。找出了不同管径和不同马赫数时测量误差在2%以内的测点布置位置,为试验和工程应用提供了一定的支持。

正直流电场对球形火焰影响的机理分析

为了确定正直流电场影响燃烧的机理,选取了初始压力为303.975kPa,过量空气系数为1.2、1.4、1.6的预混稀燃气,通过对容弹内网状电极分别加载幅值为5kV的正/负直流电压以及幅值为5kV、频率为15kHz的高频交流电压,对比分析了直流正电场与另外两种电场下预混球形火焰传播特性的异同。结果显示:不论火焰形变、火焰传播中速度的变化还是平均传播速度增大率随过量空气系数的变化,其在正直流电场下的规律都与负直流电场下相近而与高频交流电场下相差甚远;当过量空气系数从1.2增大至1.6时,正/负直流电场下火焰平均传播速度增大率从低于15%提高至约40%,而交流电场下该值始终约为11%。对比结果表明,正直流电场与负直流电场一样主要通过离子风效应影响火焰,但分析表明正电场下离子风的形成机理及促进效果与负电场下差异明显,这对不同条件下采用电场辅助燃烧时的电场种类选择有重要意义。

基于燃气发生器法的小型中涵道比发动机性能计算分析

为了研究小型中涵道比分排涡扇发动机装机性能,建立了基于燃气发生器法的性能计算模型。由CFD数值模拟计算喷管特性,由发动机地面台架试验及针对小型中涵道比的特点发展的修正方法获取内外涵喷管进口总压和总温的修正系数曲线,经高空模拟台试验验证,发动机最大状态下的推力计算误差≤0.5%。再基于飞行试验测试数据,计算得到发动机在装机条件下的空气流量与飞行推力,与发动机设计厂家的模型计算结果相比,发动机各状态下推力最大误差≤1.3%,流量最大误差≤2.5%。结果表明:发展的性能模型修正方法适用于小型中等涵道比涡扇发动机的装机性能确定;同时修正中等涵道比分排发动机的内外涵喷管进口压力可提高模型推力计算精度;同时修正小流量分排发动机内外涵喷管进口温度可提高流量计算精度。

波瓣形混合器加力燃烧室冷态流场特性研究

利用数值模拟技术,对带有波瓣形混合器的加力燃烧室进行冷态数值模拟研究,得到温度场、速度场以及压力场等流场特性参数。研究结果表明:内外涵气流在进入波瓣形混合器后,能够得到充分的混合,温度分布逐渐均匀;在火焰稳定器的后部形成低速区,有利于火焰的生成和传播;在加力燃烧室内部,沿气体流动方向压力分布逐渐趋于一致。通过对该型加力燃烧室进行数值模拟,熟悉了其内部流场分布,明确了其冷态工作特性。

高初始压力下直流电场对甲烷空气火焰的影响

为了改善高初始压力下甲烷空气火焰燃烧速度较慢的缺陷,利用定容燃烧弹来模拟发动机气缸内的燃烧,在初始压力为4atm下对不同当量比的火焰分别施加直流正电场,研究了火焰的传播和燃烧特性。结果表明:加载电场后,火焰形状会发生变化,在水平方向上出现拉伸,且混合气越稀薄,拉伸越明显;不同过量空气系数下的火焰传播均表现出了促进效果,且促进效果随加载电压幅值的增大而增大。与未加载电压相比,当过量空气系数为1.6,加载电压有效值为10 kV时,火焰传播速度提高了64.1%,压力峰值增大了20.0%,峰值压力到达时间提前了35.3%,主燃烧期加快了28.9%。研究表明,施加正电场对高初始压力下的甲烷空气火焰具有明显的促进作用。

微信交友对大学生学业影响调查研究

微信自2011年推出以来,随着功能的不断强大,使用人数也不断增多。大学生作为当代很有显著特征的一类人群,更是微信用户中具有代表性的一部分。大学生使用微信取向主要集中在微信交友方面,而当代大学生的主要任务其实是搞好学业,但是微信交友因其特有的私密性和不确定性对大学生的学业产生了一定的影响。笔者就哪些选择会对学业产生影响以及产生影响的程度,最终如何采取措施来促进大学生全面发展展开了调查并取得了相应的成果。

发动机喷口面积对加力接通影响的试飞研究

为了研究涡扇发动机喷口面积调节对高空加力接通的影响,开展了飞行试验研究。试飞中出现在加力起动阶段点火成功后,喷口面积放大不足导致风扇后压力急剧增高,发动机主动退出加力,在加力点火成功后增加加力燃油流量时,喷口面积过度放大使得加力燃烧室压力较低而熄火。通过调整喷口控制参数,提高加力点火阶段尾喷口面积放大程度,提高了加力接通性能;通过降低在供油量增加时刻的尾喷口面积放大程度,加力燃烧室能够持续稳定燃烧。试验结果表明:对尾喷口面积控制规律的调节显著提高了发动机的加力接通能力,对于其他涡扇发动机的加力接通设计与改进具有一定的借鉴意义。