富氧度和粒子浓度对硅橡胶绝热材料烧蚀行为影响对比

为探究富氧度和粒子浓度对硅橡胶绝热材料烧蚀行为影响机理间的联系,基于自主研发的氧-煤油烧蚀试验系统,对某型硅橡胶基绝热材料进行了烧蚀试验。试验共设计有0%、5%、9%、15%、20%5组富氧度条件,每组均设置4%、6%、8%、10%4类粒子浓度,试验后测算各试样烧蚀率,并绘制了烧蚀率、富氧度和粒子浓度的三维曲面图,同时利用扫描电镜(SEM)对试样进行微观形貌研究。结果表明:在试验参数范围内,当富氧度一定时,随粒子浓度的增加,材料的2类烧蚀率均有所增大;而粒子浓度不变时,材料烧蚀率随富氧度的增加先上升后下降,在9%左右达到极值;粒子浓度直接影响材料表面的机械受力状况;富氧度影响材料中SiO_2的生成速率,在低富氧度条件下,SiO_2的生成析出量无法全面包裹保护纤维,致使烧蚀率略有上升;而在高富氧度条件下,生成的SiO_2附着在纤维丝表面加强了耐冲蚀性能,减缓了粒子破坏;粒子浓度对材料烧蚀行为的影响大于富氧度对材料烧蚀行为的影响,在开展的实验条件下,约是富氧度影响的5倍。

富氧燃烧静力学计算式的归纳

本文以分析计算法为基础,归纳出富氧燃烧的静力学简化算式。

不同气体燃料富氧燃烧应用效果对比分析

对于不同气体燃料,富氧燃烧对燃烧过程所呈现出的影响方式存在巨大差异,了解这些差异对各种燃料科学运用富氧技术实现洁净燃烧目标具有重要的意义。提出描述富氧程度的两个基础参量,即过量氧气系数αF与富氧度ΔF,以2个基础参量为参变量,针对4种常见气体燃料(LNG、COG、LDG、BFG),计算富氧程度对各燃烧特性参数的影响。结果显示:对于4种气体,根据ΔF对参数的影响效果分为4个区域,即ΔF≤7%,7%<ΔF≤19%,19%<ΔF≤39%,ΔF>39%,且4种气体在4个区域中有着明显的差别;α_(F)与ΔF对η、β_(resun)和能耗的作用相反。

煤油/氧气超音速射流特性研究

为了获得煤油/氧气超音速射流场的参数分布,将航空煤油和高压氧气在燃烧室内混合,煤油被氧气雾化后形成混合液雾,将液雾点火并通过拉瓦尔喷管加速后喷出,形成高温的超音速射流。采用数值计算和试验测试相结合的方法对超音速射流的射流场开展研究。经过计算获得射流出口处轴心线上的速度和温度的分布规律;利用FLUENT仿真计算软件并结合边界条件,获得整个射流场的速度和温度的仿真计算结果。试验中,首先采用金属熔点法对射流场的温度分布进行验证实验,然后在射流中加入三氧化二铝粉末,采用Spray watch在线粒子测试仪测量距离出口不同距离处射流的速度和温度场的分布;测试时改变航空煤油和高压氧气的输入混合比,观察在不同的富氧度下射流场中各参数的变化。结果表明,射流出口的温度约为2 800K左右,速度约为2 150 m/s左右;当距离喷管出口的距离增大时,射流的温度和速度的分布呈抛物线形急剧下降;当混合液雾的富氧度增大时,射流流场中同一点的温度和速度值都随之降低。