激波加热超声速燃烧室直连式试验台喷管中的化学非平衡流动

为了开展飞行马赫数8和9的超燃冲压发动机直连式试验研究,将中国空气动力研究与发展中心的FD-14激波风洞改造成了激波加热超声速燃烧室直连式试验台。设计了两组喷管,喷管出口马赫数为3.5和4.5,分别用于模拟飞行马赫数8和9的超燃冲压发动机燃烧室入口气流条件。采用Park、Gupta、Dunn/Kang三种纯空气化学反应动力学模型,对马赫数3.5及马赫数4.5喷管中的化学非平衡流动进行了数值模拟研究,并对三种纯空气化学反应模型进行了比较分析。研究结果表明:在喷管收缩段,N2和O2的离解效应显著,而在喷管扩张段,N原子和O原子的复合效应更加显著;马赫数3.5及马赫数4.5喷管出口的NO摩尔分数分别为2.3%~2.57%和4.8%~6.0%,O原子摩尔分数分别为0.04%~0.11%和0.75%~1.25%,N原子摩尔分数几乎为零;在喷管扩张段,流动为典型的"冻结流";三种化学反应模型中,采用Gupta模型时O2和N2的离解程度最大,相应生成的NO及O原子含量更高,但是三个反应模型计算获得的各个组分在喷管内部及喷管出口截面的分布规律是一致的。

内日球太阳风的激波加热

利用HeliosA，B飞船1974年至1980年的太阳风探测资料，分析了不同速度间隔太阳风质子温度径向变化指数在太阳不同活动期的变化，以及不同太阳活动期间内日球行星际激波强度分布的变化．结果指出，在0．3-1．0AU区间行星际激波可能是太阳风加热的一个重要因素，这一因素在太阳活动高年可能起着主要的作用．激波MHD数值模拟也从量的方面表明激波加热太阳风的有效性．

激波加热器

激波加热器是在对传热学、工程热力学和流体力学深入研究的基础上开发出的高效、节能、环保产品。本文介绍了它的工作原理,内部结构和工作过程,与管壳式、螺旋板式加热器比较,在节能、环保、投资等方面的特点,以及在工程中使用后统计分析出的节能效果。同时指出了激波加热器在橡胶行业的适用场合和应用前景。

激波加热器的特性与运行中常见故障诊断处理

探讨激波加热器特性及运行中一般故障处理方法。

激波加热器运行中的常见故障分析

激波加热器是在结合传热学、工程热力学、流体力学等学科相关理论的基础上所开发出的一种新型设备,主要具有节能、环保、运行与维护成本低等一系列优点。当前激波加热器已在热力工程中得到广泛应用,并已取得良好的节能效果,但是激波加热器运行过程中的故障问题一直困扰着设备控制人员。本次研究首先阐述了激波加热器的工作原理,分析了激波加热器相比同类加热器的特点,并在此基础上对激波加热器运行过程中的常见故障进行了分析,提出了激波加热器的运行优化策略,以期为我国激波加热器运行管理水平的提升提供理论指导。

激波加热器在蒸汽锅炉换热系统中的应用

概述 中国人民解放军总医院的生活热水和冬季采暖用热全部由自备的5台以天然气为燃料的蒸汽锅炉提供,每年能源消耗量较大。近年来,该医院非常重视节能挖潜和节能新产品的推广应用,2000年5月将生活热水系统的6台板式换热器更换为6台激波加热器,经过一年多的运行,取得了良好的节能效益和经济效益。该产品由清华大学和北京红金龙高科技发展有限公司共同合作研制开发。北京红金龙公司设计、生产、安装。

节能项目设计-激波加热器应用实例

激波加热器是利用蒸汽和水直接混合进行供热或生活热水供应的节能技术产品。本文从工作原理出发，结合具体项目阐述了该系统的优点和设计关键等问题。

激波加热器的特性与运行中常见故障诊断处理

探讨激波加热器特性及运行中一般故障处理方法。

激波加热器在蒸汽锅炉换热系统中的应用

激波加热器是一种新型汽水换热装置。简述中国人民解放军总医院将生活热水系统的板式换热器更换为激波加热器,并取得良好节能和经济效益的情况,介绍了其结构、工作原理、主要特点、项目监测和市场推广前景。

激波换热器之探索

在暖通领域,对于能耗巨大的汽水换热过程,节能降耗的方式无外乎提高传热效率、合理能源分布结构。目前实际工程中使用的汽水换热器大多为间接式换热器,这类换热器存在换热效率逐年降低、维修量大、凝结水回收困难、基建投资及电耗大等问题。激波加热器是解决现有汽水间接换热问题的最简单、经济、可靠的一种换热器。

新型换热器——激波换热器之探索

在暖通领域,对于能耗巨大的汽水换热过程,节能降耗的方式无外乎提高传热效率、合理能源分布结构。目前实际工程中使用的汽水换热器大多为间接式换热器,这类换热器存在换热效率逐年降低、维修量大、凝结水回收困难、基建投资及电耗大等问题。激波加热器是解决现有汽水间接换热问题的最简单、经济、可靠的一种换热器。

气动谐振管加热机理数值研究

放置在高速喷流中的半开口气动谐振管在一定的条件下会出现加热现象．针对这一现象，利用数值计算方法计算了一维非定常非线性Ｅｕｌｅｒ 方程组，采用ＭａｃＣｏｒｍａｒｋ 格式，对不同管口条件下谐振管内的振荡过程进行了数值研究．研究发现，当管口压力变化频率处在谐振管的线性谐振频率附近时，管内形成的激波以及激波的反射增强导致了谐振管端壁区域明显的加热效果．对不同的驱动气体和不同的谐振管型式（ 圆柱形和圆锥形） 的数值研究也给出了有价值的结论．研究结果与实验事实或现象是相吻合的．

气动谐振管加热过程气体参数的测量与分析

实验研究了圆柱形、圆锥形和锥柱形三种结构形式的气动谐振加热管,采用高温高频压力传感器和灵敏度较高的温度传感器直接测量了谐振管加热过程中谐振腔底气体的压力和温度的时间历程。实验结果确认了谐振管加热的主要机理是激波振荡累积加热机制,而且表明谐振温升与管内气体压力振荡幅值有关,而谐振管压力振荡幅值与驱动气体压力有关;结构形式不同的谐振管,加热特性显著不同。实验结果有助于液体火箭发动机谐振管点火器的实际设计,而且可以用来检验数值模拟的正确性。

激波加热器在供热管网系统中的应用

激波加热器是一种新型汽水换热装置。该设备已在实际中使用并取得良好节能效果。本篇文章介绍激波加热器的工作原理、工作过程、特性及激波加热器在供暖系统中节能效果,同时指出本装置自动控制系统所控制的过程。

煤油自点火特性的实验研究(英文)

在加热激波管中利用反射激波点火,采用壁端压力和CH*发射光作为点火指示信号,测量了气相煤油/空气混合物的点火延时,点火温度为1100-1500K,压力为2.0×105和4.0×105Pa,化学计量比(Φ)为0.2、1.0和2.0.分析了点火温度、压力和化学计量比对点火延时的影响.结果显示,化学计量比为1.0和2.0时活化能几乎是相同的,但与化学计量比为0.2时的活化能差异很大,拟合得到了不同化学计量比条件下点火延时随温度变化的关系式.点火延时与已有的动力学机理进行对比,实验结果与Honnet等人的动力学机理吻合得很好.对不同化学计量比条件下的反应进行了敏感度分析,结果表明在化学计量比为0.2时,对点火延时敏感的关键反应与化学计量比为1.0时的有很大差异.

正癸烷燃烧反应中OH,CH和C_2自由基的瞬态发射光谱

采用ICCD瞬态光谱测量系统和加热激波管,在点火压力2.0atm,点火温度1 100～1 600K,当量比1.0,燃料摩尔分数1.0%条件下,实时测得了正癸烷/氧气/氩气燃烧过程的瞬态发射光谱,光谱范围200～850nm。结果显示燃烧过程中主要发射光谱带归属于小分子中间产物OH,CH和C2自由基,光谱强度的变化反映了燃烧过程中三种自由基浓度的变化历程;正癸烷燃烧过程中光谱强度峰值之比大于同为链烷烃的正庚烷相应OH/CH峰强度之比,揭示出两种链烃燃烧反应机理有较大差异。实验还获得了正癸烷燃烧过程中能显示谱带转动结构的CH和C2高分辨特征发射光谱。实验结果对了解正癸烷燃烧性质和验证正癸烷燃烧反应机理很有意义。

瞬态发射光谱法研究正十二烷燃烧反应特性

采用加热激波管和增强型CCD瞬态光谱测量系统，在波长范围200～900nm，点火压力4．0atm，点火温度（1200～1300）K，当量比0．5、1．0和2．0的条件下，实时测得了正十二烷／空气和正十二烷／氧气／氩气燃烧过程的瞬态发射光谱．结果表明：燃烧过程在此波段内的主要发射光谱带归属于反应中间产物OH、CH和C2自由基；在不同当量比条件下，燃烧过程中OH（306．4nm）／cH（431．4nm）／c2（516．4nm）的光谱强度显著不同，贫油情形有利于OH自由基生成，富油情形有利于C2自由基生成；浴气的不同会导致燃料燃烧温度的不同，从而引起燃料燃烧发射光谱的不同．所测燃烧反应自由基的时间分辩光谱直观反映出正十二烷燃烧过程中重要中间产物OH、CH和C2的变化情况．研究结果有助于认识正十二烷燃烧反应特性和验证其燃烧反应机理．

煤油裂解产物/空气与煤油/空气在宽温度范围内点火延迟的对比研究（英文）

煤油是一种理想的吸热性碳氢燃料,其热裂解在高速飞行器的热防护中起着重要作用。本工作利用加热激波管测量了煤油裂解产物/空气和煤油/空气的点火延时,点火温度657–1333 K,化学计量比1.0,点火压力1.01×10~5–10.10×10~5Pa。通过对高温点火延时数据的拟合获得了两种混合物关于点火延时间和点火条件(温度和压力)的Arrhenius型关系。测量结果显示,在高温区(> 1000 K)两种混合物的点火延时很接近,并且点火延时随着温度或压力的增加而变短。但在低温区(<1000 K),两种混合物的点火延迟特性却非常不同。煤油裂解产物的点火延时在此低温区域仍然随着温度的减小而增长,没有出现着火延迟的负温度效应;煤油的点火延迟在此温度区域却表现出明显的负温度效应。在830–1000 K温度区间,煤油裂解产物的点火延时快于煤油的;当温度低于830K时,煤油的点火延迟时却变得比煤油裂解产物的快很多。本实验结果与机理模拟结果的比较显示,对煤油裂解产物和煤油燃烧反应机理的完善是必要的。本研究结果对了解煤油裂解产物的点火延迟特性和发展高速飞行器再生冷却技术非常有帮助。

正癸烷燃烧机理及航空煤油点火延时动力学模拟

以单一正癸烷作为国产航空煤油的单组分替代模型,应用自有的碳氢燃料反应机理生成程序Reax-Gen-Combustion构建了燃烧反应的详细机理.以国产煤油在加热型激波管上的燃烧实验为参考,对比研究了文献报道的3组分替代模型(模型Ⅰ)、2组分替代模型(模型Ⅱ)以及本文的单组分替代燃烧反应机理(模型Ⅲ)在预测我国航空煤油点火延时特性方面的实用性.结果表明,温度在1052～1538 K时,模型Ⅰ预测的点火延时与实验值相差较大;模型Ⅲ在温度高于1176 K时的预测值与实验值符合较好,在1052～1176 K之间时则相差较大;模型Ⅱ与模型Ⅲ预测值符合很好,由于前者考虑了低温反应机理,因而对1052～1176 K区间的预测精度与模型Ⅲ相比有所改善.计算还发现,模型Ⅱ中添加的20%(质量分数)1,2,4-三甲基苯对高温段点火延时未产生明显影响.

圆锥形谐振管的谐振性能研究

在液体火箭发动机气动谐振点火技术中,圆锥形谐振管因气体谐振加热温度高、加热速度快而受到重视。文中利用Whitham规则,从理论上分析了在圆锥形管中振荡气体的压强和温度特性。因为圆锥形谐振管对激波有增强作用,所以在相同条件下,圆锥形谐振管中气体压强的振荡幅度和加热温度、速度都要高于圆柱形谐振管,因而圆锥形谐振管加热性能比圆柱形谐振管好。