等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)是燃燒領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域內(nèi)極具前途的一種高能點(diǎn)火與燃燒強(qiáng)化技術(shù)。
《等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)》較全面地介紹了等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、面臨的挑戰(zhàn)以及應(yīng)用前景,重點(diǎn)介紹了關(guān)于等離子體點(diǎn)火與助燃的物理基礎(chǔ)、等離子體點(diǎn)火與助燃的原理與作用機(jī)制、等離子體點(diǎn)火與助燃的測(cè)試技術(shù)與數(shù)值模擬,以及在各種發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用。
《等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)》可供從事等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)的工程技術(shù)人員和航空宇航推進(jìn)理論與工程專業(yè)的師生參考。
軍用航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)動(dòng)力裝置均存在高原、高/低溫和高空小表速情況下點(diǎn)火和穩(wěn)定燃燒邊界不足的問題,民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)貧油燃燒室工作時(shí)火焰穩(wěn)定性較差,臨近空間稀薄空氣條件和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)中的點(diǎn)火和穩(wěn)定燃燒比較困難,采用傳統(tǒng)的點(diǎn)火和燃燒技術(shù),點(diǎn)火的可靠性差、燃料的燃燒效率低、排氣污染量大。針對(duì)以上問題,需要探索點(diǎn)火能量大、穩(wěn)定燃燒效果好、燃燒效率高、排氣污染少的新型燃燒室點(diǎn)火與燃燒強(qiáng)化技術(shù)。
等離子體是由帶電的正粒子、負(fù)粒子、自由基和各種活性基團(tuán)組成的集合體,屬物質(zhì)的第四態(tài)。等離子體除了具有隱身、改善空氣動(dòng)力特性的作用外,還可以在燃燒室中產(chǎn)生能量強(qiáng)大的高溫、高速火舌點(diǎn)燃可燃混合氣,產(chǎn)生大密度的活性粒子強(qiáng)化燃料的燃燒。等離子體強(qiáng)化燃燒包括等離子體點(diǎn)火和等離子體助燃兩個(gè)方面。等離子體點(diǎn)火是利用高溫、高速、富含活性粒子的等離子體來進(jìn)行點(diǎn)火的,可以縮短點(diǎn)火延遲時(shí)間,擴(kuò)大點(diǎn)火邊界,提高點(diǎn)火可靠性。等離子體助燃是利用等離子體放電,產(chǎn)生具有化學(xué)活性的組分,加熱可燃混合氣,并對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生激勵(lì)擾動(dòng),改變其燃燒狀態(tài)來助燃的,能擴(kuò)大穩(wěn)定燃燒范圍,提高燃燒效率,降低有害氣體的排放量。等離子體強(qiáng)化燃燒技術(shù)是燃燒領(lǐng)域極有前途的高能點(diǎn)火與燃燒強(qiáng)化技術(shù),有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室在惡劣工作條件(特別是空中再次起動(dòng))下點(diǎn)火的可靠性,增強(qiáng)燃燒的穩(wěn)定性。等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)在航空航天動(dòng)力領(lǐng)域和地面燃機(jī)上都具有廣闊的應(yīng)用前景。
空軍工程大學(xué)等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)課題組從2007年起在國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)為50776100、51436008)和相關(guān)科研項(xiàng)目的資助下,開展了等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室上的驗(yàn)證研究,取得了一系列重要進(jìn)展和成果。為了總結(jié)經(jīng)驗(yàn),擴(kuò)大交流與合作,本書作者對(duì)過去十多年來在等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)研究方面所取得的研究成果進(jìn)行總結(jié),提供給從事等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)研究的工程技術(shù)人員和航空宇航推進(jìn)理論與工程專業(yè)的師生參考。
第1章 概論
1.1 引言
1.2 等離子體點(diǎn)火與助燃的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
1.3 等離子體點(diǎn)火與助燃的研究現(xiàn)狀
1.4 等離子體點(diǎn)火與助燃研究面臨的挑戰(zhàn)
第2章 氣體放電等離子體的基本理論
2.1 等離子體的概念
2.2 等離子體的性質(zhì)及特征量
2.3 等離子體的分類
2.4 等離子體的形成理論
2.5 放電等離子體的產(chǎn)生方法
2.6 等離子體的化學(xué)行為
第3章 等離子體點(diǎn)火與助燃的原理
3.1 等離子體點(diǎn)火的原理
3.2 等離子體助燃的原理
3.3 影響等離子體點(diǎn)火與助燃的因素
第4章 等離子體點(diǎn)火與助燃的測(cè)試技術(shù)
4.1 等離子體物理性質(zhì)的測(cè)量
4.2 等離子體化學(xué)特性測(cè)試
4.3 等離子體點(diǎn)火與助燃特性的測(cè)試方法
第5章 等離子體點(diǎn)火與助燃的數(shù)值模擬
5.1 基本控制方程
5.2 氣體放電過程的數(shù)值模擬
5.3 等離子體點(diǎn)火與助燃過程的數(shù)值模擬
第6章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)
6.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)
6.2 燃燒室等離子體點(diǎn)火技術(shù)
6.3 燃燒室等離子體助燃技術(shù)
第7章 脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)
7.1 脈沖爆震燃燒室的結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)
7.2 脈沖爆震燃燒室的等離子體點(diǎn)火技術(shù)
7.3 脈沖爆震燃燒室的等離子體點(diǎn)火起爆特性
7.4 脈沖爆震燃燒室的等離子體點(diǎn)火起爆仿真
7.5 脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的等離子體助燃
第8章 超聲速燃燒等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)
8,1超燃沖壓燃燒室的結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)
8.2 超燃沖壓燃燒室的等離子體點(diǎn)火技術(shù)
8.3 超燃沖壓燃燒室的等離子體助燃技術(shù)
第9章 內(nèi)燃機(jī)等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)
9.1 內(nèi)燃機(jī)燃燒室的結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)
9.2 內(nèi)燃機(jī)燃燒室的微波等離子體點(diǎn)火技術(shù)
9.3 內(nèi)燃機(jī)燃燒室的微波等離子體助燃技術(shù)
參考文獻(xiàn)