爆震频率对脉冲爆震发动机性能影响的试验研究

从影响脉冲爆震发动机爆震频率的因素出发,采用汽油为燃料,空气为氧化剂,研究了爆震频率对脉冲爆震发动机性能的影响。试验测取了各个爆震频率下稳定爆震的化学当量比范围,同时测试了不同工况下的爆震波压力、推力及爆震波速,发现当爆震频率较低时,发动机的工作范围较宽,爆震波压力、波速接近充分发展的理想爆震波,说明已产生了稳定、充分发展的爆震,脉冲爆震发动机的平均推力随着爆震频率的提高接近线性增大;但是随着爆震频率的提高,它的稳定工作范围变窄,爆震的强度降低。

爆震频率对脉冲爆震发动机引射性能影响的实验

采用汽油为燃料,空气为氧化剂,对多循环脉冲爆震发动机(PDE)加圆直形引射器的增推性能进行了实验研究.实验采用力传感器法对爆震发动机加引射器前后不同爆震频率以及不同引射器长度下的平均推力进行了测量.结果表明:脉冲爆震发动机非稳态引射器可以提高系统的平均推力,当爆震频率为25Hz时平均推力增益最大,可达64.4%.在一定频率下,对直径一定的圆直管引射器存在着一个最佳长径比4.58,此时对应推力增益性能最好.

提高脉冲爆震发动机工作频率的实验研究

实验采用汽油为燃料,压缩空气为氧化剂,通过改善气源、点火结构以及燃油雾化效果的方法,对如何提高脉冲爆震发动机工作频率进行了实验研究.脉冲爆震发动机的最高工作频率可达35Hz,此时得到的平均推力为142.8N.测试了不同爆震频率下的爆震波压力、推力及爆震波速,所测得的爆震波压力、波速和结构接近充分发展的理想爆震波,说明已产生了稳定的、充分发展的爆震.脉冲爆震发动机的平均推力随着工作频率的提高接近线性增大.

频率对两相爆震波起爆特性影响的实验研究

为了掌握爆震频率对两相多循环爆震波起爆特性的影响规律,对采用高能火花塞点火的吸气式脉冲爆震发动机不同爆震频率下的起爆过程进行了试验研究,对比分析了不同频率下的PDE沿程压力分布,讨论了起爆特征参数,如DDT转变距离、着火延迟时间、DDT转变时间和起爆时间等,与爆震频率的变化关系。试验结果显示,随着工作频率增加,爆燃燃烧向爆震燃烧的转变有所加快。工作频率对着火延迟时间和爆震形成时间影响较大,对DDT时间影响很小,随着频率增加,着火延迟时间和爆震形成时间逐渐减小,而DDT时间略有下降。

爆破地震对结构的影响

本文从爆破振速和爆震频率两方面介绍了爆破地震对结构的影响 ,非爆破因素对结构的影响 ,以及围绕这些所进行的各项研究和实验。

脉冲爆震发动机引射器增推性能的实验研究

为了研究脉冲爆震燃烧这种耦合有复杂激波结构的非稳态脉动气流的引射增推性能,采用汽油为燃料、空气为氧化剂,对基于爆震燃烧的脉冲爆震发动机在加引射器前后的推力进行了实验测试。实验采用在技术比较成熟的内径60 mm脉冲爆震火箭发动机上安装内径120 mm的引射器,分别测试了15 Hz、20 Hz、25 Hz、30 Hz 4种不同频率下,引射器与发动机11种不同相对轴向位置处的推力增益。实验发现脉冲爆震发动机引射器能很好地提高发动机推力,当引射器入口位于发动机出口上游位置比处于其下游时推力增益较好,最大推力增益可达158%;并且发动机高频比低频产生的推力增益大。

基于双谱的汽油机爆震特征提取与强度评价

将双谱分析应用于爆震振动信号分析,提出了爆震特征频率提取和强度判定的方法。首先,用功率谱密度估计的方法分析发动机3个方向的振动信号,确定爆震特征频率范围;然后,利用双谱分析不同爆震强度下的振动信号并提取双谱主对角线切片,分析不同状况下的信号频率间的相位耦合关系,确定爆震特征频率;最后,提出了爆震强度评价参数。试验结果表明,相比功率谱密度估计,双谱峰值频率更能凸显爆震特征频率,爆震强度评价参数能有效判定爆震强度。

新概念脉冲爆震发动机研究的最新进展

论述了新概念脉冲爆震发动机的工作原理、热力循环方式、优点及应用范围 ,对国外脉冲爆震发动机的最新研究进展和存在的问题进行了综述 ,介绍了作者在脉冲爆震发动机探索性研究方面的主要成果 :修正了比冲计算公式 ;发展了一种新的低能量 (5 0mJ)单级起爆系统 ;采用爆震性较差的液体燃料C8H1 6/空气混合物 ,在国际上 ,首次成功地进行了两相脉冲爆震发动机原理性试验 ,所测量的爆震波压力比非常接近充分发展的C -J爆震 ,说明已获得了充分发展的两相脉冲爆震波 ;实验研究了脉冲爆震发动机的直径和爆震频率对其性能的影响 ;突破了将脉冲爆震发动机长度缩短到 1m ,爆震频率提高到

汽油压燃发动机的爆震特性试验

汽油压燃(GCI)发动机由于具有高热效率和低污染物排放的特性而受到广泛的研究,但在发动机中、高负荷下,GCI发动机往往存在较高的压力升高率和压力震荡.采用统计研究、燃烧分析和小波变换等方法针对GCI压力震荡现象进行了系统的分析,并与点燃式(SI)发动机压力震荡的特征和产生原因进行了对比.结果表明:GCI燃烧产生的压力震荡强度随喷油时刻提前而增强,但在爆震增强的过程中相对标准差(RSD)基本保持一致,即爆震的宏观分布并未发生变化.相反地,SI爆震发生时RSD值出现突增,爆震宏观分布发生变化.此外,GCI与SI的压力震荡模式也不同,GCI压力震荡频率更低,并且只出现了两阶的震荡频率,并以一阶震荡为主;而SI压力震荡可观察到四阶震荡频率,并以一、二阶震荡为主.此外,采用两次喷射后发现适当的预喷量有利于提高GCI发动机的性能和燃烧稳定性,但预喷量较大会造成不可控的爆震现象,对发动机造成破坏.

基于HIP9011的二冲程煤油发动机爆震识别系统研究

为了解决中强度爆震影响二冲程煤油发动机的使用安全性、动力性和经济性的问题,设计了基于HIP9011的二冲程煤油发动机爆震识别系统,以便快速、准确地识别出二冲程煤油发动机爆震状态以及爆震强度,为二冲程煤油发动机爆震控制打下良好的基础。应用内禀模态特征能量法提取机体振动信号的爆震特征频率,并根据缸内压力曲线确定爆震信号检测区间。采用英飞凌cx2765x芯片与HIP9011芯片设计了二冲程煤油发动机爆震识别系统,并应用LABVIEW设计了上位机系统来实时显示发动机的工作状态。搭建了二冲程煤油发动机实验台架并进行了爆震识别系统的测试实验。实验结果表明:爆震识别系统能准确地判断发动机的爆震状态及其爆震强度,并实时在上位机系统中显示。

脉冲爆震发动机倒旋流气动阀数值与实验研究

为了减小脉冲爆震发动机爆震燃烧时气动阀的倒流量,提出一种倒旋流气动阀,给出了不同倒流旋流数下模型气动阀的流动分析.结果表明:对于几何尺寸给定的气动阀,存在一个最佳的旋流数,此时气动阀的单向阀性能最好,气动阀的最佳旋流数约为1.0.此外,设计了旋流数为1.364的气动阀,进行了实验,冷态实验结果验证了数值方法的可靠性;热态实验表明采用该气动阀可以在直径114 mm的爆震管获得频率为40 Hz稳定的爆震波.

脉冲爆震涡轮发动机共同工作特性

为了研究脉冲爆震涡轮发动机(pulse detonation turbine engine,PDTE)共同工作特性和整机性能,建立了其共同工作分析模型。一方面,利用该模型对PDTE原理样机的性能进行了评估并与试验结果进行对比,计算结果表明,模型计算误差不大于11.2%,随着工作频率的提高,PDTE原理样机推力可进一步提升,但共同工作线朝压气机喘振边界靠近。另一方面,以某涡喷发动机为原型,对利用脉冲爆震燃烧室(pulsedetonation combustor,PDC)替换主燃烧室后的整机性能进行了研究。计算结果显示:保持PDTE的迎风面积和涡轮前温度与原涡喷相同,PDTE的最佳压气机增压比从原发动机的5.5减小到2.25,当PDTE工作频率达41.5Hz时,流量与原涡喷相同,此时推力比原涡喷提升20.2%,耗油率降低14.0%。