来源:期刊VIP网 时间:
作者:郑直;周思引;陈琪;袁姝蕙;吴刚强;聂万胜;
单位:航天工程大学宇航科学与技术系;北京跟踪与通信技术研究所;北京交通大学机械与电子控制工程学院;
摘要:煤油液滴蒸发着火特性关乎液体空天动力装置工作性能,为掌握不同环境参数下等离子体对煤油液滴蒸发着火的影响,建立了等离子体强化煤油液滴蒸发燃烧模型,采用松耦合方法研究了不同环境温度和压力下等离子体对煤油液滴蒸发燃烧特性影响。结果表明:借助等离子体化学动力学效应,反应释热发生变化,使得当地液滴蒸发速率有所提升,缩短液滴进入转换区的时间,显著缩短火焰温度上升时间及火焰高温区持续时间,但其本身不改变液滴着火火焰温度各阶段变化特点。温度越低,等离子体缩短液滴点火延迟时间、液滴生存时间效果越显著。随着压力的升高,液滴燃烧过程初期相对直径峰值增大,使得液滴所溶解环境气体增加,两者对液滴直径的增大作用大于液滴蒸发对液滴直径的减小作用,从而造成液滴初期直径的增加;液滴点火延迟时间、生存时间均随环境压力的提升而降低;等离子体缩短液滴转换时间与表面温度上升时间的效果则随着环境压力升高而减弱。总之,等离子体在较低温度、压力条件下强化煤油液滴蒸发着火效果更明显。
关键词:煤油液滴;;蒸发;;着火;;非平衡等离子体;;环境参数;;仿真
基金资助:国家自然科学基金(12102482)~~