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《內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子復(fù)雜波系及火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯俊酚蓵?huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號(hào)：V231.2論文編號(hào)：102870218-S038學(xué)科分類號(hào)：080703碩士學(xué)位論文內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子復(fù)雜波系及火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯垦芯可彰罹S學(xué)科、專業(yè)動(dòng)力機(jī)械及工程研究方向動(dòng)力機(jī)械燃燒與傳熱指導(dǎo)教師李建中副教授南京航空航天大學(xué)研究生院能源與動(dòng)力學(xué)院二О一八年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergy&PowerEngineeringResearchoncomplexwaveandflamepropagationcharacteristicsofinterna
2、lcombustionwaverotorAThesisinPowerMachineryandEngineeringbyLiWeiAdvisedbyAssociateProfessorLiJianzhongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2018承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其
3、他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：_日期：_南京航空航天大學(xué)全日制學(xué)術(shù)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子作為一種新概念燃燒裝置，具有波轉(zhuǎn)子預(yù)增壓和高效等容燃燒的優(yōu)勢(shì)，能夠顯著的提高各種發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械的性能。通過在特殊環(huán)境下產(chǎn)生的壓縮波、激波等不穩(wěn)定的復(fù)雜波系對(duì)氣流進(jìn)行壓縮實(shí)現(xiàn)預(yù)增壓，同時(shí)采用爆燃或爆震模式實(shí)現(xiàn)高熱力學(xué)循環(huán)效率的等容燃燒。本文以內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子為研究對(duì)象，采用數(shù)值和實(shí)驗(yàn)方法，開展了內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子復(fù)雜波
4、與火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯?，同時(shí)探討了不同堵塞比擾流片、不同混氣填充速度、不同氮?dú)庀♂尪然鞖?、不同熱射流組分等對(duì)其波與火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘挠绊?。主要研究成果如下：?）針對(duì)燃燒過程的數(shù)值模擬，采用直接關(guān)系圖法（DGR）、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)假設(shè)法（QSSA）以及敏感性分析法，建立了一種23組分55步基元反應(yīng)的簡化機(jī)理。分別從乙烯的點(diǎn)火延遲時(shí)間、火焰?zhèn)鞑ニ俣纫约叭紵^程組分濃度等方面與詳細(xì)機(jī)理進(jìn)行寬條件范圍的對(duì)比驗(yàn)證，驗(yàn)證了簡化機(jī)理能夠很好的應(yīng)用于乙烯燃燒過程模擬。（2）通過分析內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和工作過程，建立了三種簡化內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子計(jì)算模型，具體包括：單通道二維內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子計(jì)算模型、全通道二維內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子計(jì)算模型和
5、全通道三維內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子計(jì)算模型。依據(jù)內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子的流動(dòng)、燃燒特征，確定了可用于內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子工作過程模擬的計(jì)算方法。（3）詳細(xì)分析了單通道二維內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子波與火焰的相互作用過程，一般分三個(gè)階段：一是波引領(lǐng)著火焰鋒面加速傳播，二是波撞擊端壁后反射并作用火焰鋒面，三是波繼續(xù)撞擊端壁后反射并追趕火焰鋒面。加入擾流片后波與火焰在第一階段就完成了耦合，隨著擾流片堵塞比的增加波與火焰耦合時(shí)的時(shí)間和距離都在減小。氮?dú)庀♂尪鹊竭_(dá)0.8后，由于燃燒過程強(qiáng)度在減弱，火焰在第一階段無法加速至與燃燒波耦合。詳細(xì)分析了全通道二維內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子波與火焰的相互作用過程，考慮混氣填充過程后，波與火焰很快的耦合在一起了，然后以
6、爆震波的形態(tài)在波轉(zhuǎn)子通道內(nèi)傳播，待傳播至燃料與空氣分界面處，波與火焰出現(xiàn)了解耦。此后，波撞擊端壁在通道內(nèi)來回運(yùn)動(dòng)，火焰繼續(xù)向前傳播直至將通道內(nèi)預(yù)混氣消耗殆盡?；鞖馓畛渌俣仍龃蠛笤接欣陬A(yù)增壓過程，但是，混氣填充速度過大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)混氣溢出波轉(zhuǎn)子通道的情況，此后，繼續(xù)增加混氣填充速度時(shí)，反而不利于之后的點(diǎn)火過程。詳細(xì)分析了全通道三維內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子波與火焰的相互作用過程。在此模型下，波與火焰并未能實(shí)現(xiàn)耦合，但是整個(gè)過程平均火焰?zhèn)鞑ニ俣冗_(dá)到106.6m/s，實(shí)現(xiàn)了快速燃燒模式。排氣密封板打開，波轉(zhuǎn)子通道內(nèi)的高溫、高壓燃?xì)庀蛲馀懦觯瑫?huì)產(chǎn)生一系列膨脹波，向通道內(nèi)傳播的膨脹波能夠降低通道內(nèi)的壓力和
7、溫度，有利于下個(gè)工作循環(huán)的填充氣過程。（4）針對(duì)多循環(huán)單通道內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，開展了不同堵塞比擾流片對(duì)其壓力增益及火I內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子復(fù)雜波系及火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯垦鎮(zhèn)鞑ヌ匦匝芯浚芯拷Y(jié)果表明：擾流片的存在能夠極大的提高波轉(zhuǎn)子通道內(nèi)的壓力波強(qiáng)度，在堵塞比為38.91%時(shí)，PT2處壓力峰值相較于沒有擾流片時(shí)提高了200%。同時(shí)隨著擾流片堵塞比的增加火焰平均傳播速度增加。在Br=38.91%時(shí)能夠獲得最大平均火焰?zhèn)鞑ニ俣?9.173m/s。關(guān)鍵詞：內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子，復(fù)雜波系與火焰相互作用，乙烯化學(xué)
