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超聲速凹腔穩(wěn)焰器中流動(dòng)混合與燃燒 版權(quán)信息
- ISBN：9787030682659
- 條形碼：9787030682659 ; 978-7-03-068265-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
超聲速凹腔穩(wěn)焰器中流動(dòng)混合與燃燒 內(nèi)容簡(jiǎn)介
隨著超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)逐漸向工程化、實(shí)用化發(fā)展，對(duì)其核心的超聲速燃燒過程及其穩(wěn)焰裝置的研究也不斷深入推進(jìn)。凹腔作為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且利于高效低阻燃燒的穩(wěn)焰裝置，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工程實(shí)踐和學(xué)術(shù)研究中。本書以凹腔穩(wěn)焰器的超聲速流動(dòng)混合與燃燒過程為研究背景，共分為六個(gè)章節(jié)，首先綜述了超聲速凹腔穩(wěn)焰器流動(dòng)混合與燃燒過程的近期新研究進(jìn)展，隨后采用理論分析、數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，依次系統(tǒng)研究了凹腔流動(dòng)模式分析、燃料輸運(yùn)與混合、點(diǎn)火、火焰穩(wěn)定與穩(wěn)燃模式以及火焰閃回過程，充分展示了與凹腔相關(guān)的超聲速燃燒等研究方向上的近期新研究成果，并對(duì)超聲速凹腔穩(wěn)焰器構(gòu)型及其燃燒組織的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提出了思考和建議。
超聲速凹腔穩(wěn)焰器中流動(dòng)混合與燃燒 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 超聲速凹腔穩(wěn)焰器 1
1.2 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的流動(dòng)與混合特性 3
1.2.1 流動(dòng)特性 3
1.2.2 燃料噴注與混合特性 4
1.3 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的點(diǎn)火過程 6
1.3.1 引導(dǎo)點(diǎn)火 8
1.3.2 節(jié)流點(diǎn)火 8
1.3.3 熱射流點(diǎn)火 9
1.3.4 等離子體點(diǎn)火 9
1.3.5 活性添加劑點(diǎn)火 10
1.4 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的火焰穩(wěn)定與穩(wěn)焰模式 10
1.4.1 火焰穩(wěn)定 10
1.4.2 穩(wěn)焰機(jī)理 11
1.5 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的火焰閃回過程 14
1.5.1 熱壅塞誘發(fā)火焰閃回 15
1.5.2 自點(diǎn)火誘發(fā)火焰閃回 15
1.5.3 爆燃轉(zhuǎn)爆轟誘發(fā)火焰閃回 16
1.6 本書篇章結(jié)構(gòu) 17
參考文獻(xiàn) 17
第2章 凹腔中的流動(dòng)模式分析 26
2.1 二維流動(dòng)特性 26
2.1.1 二維流動(dòng)算例設(shè)置 26
2.1.2 瞬態(tài)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與分析 29
2.1.3 時(shí)均流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與流動(dòng)特性 31
2.2 流動(dòng)模式與剪切層增長(zhǎng)模型 37
2.2.1 冷態(tài)流動(dòng)模式 37
2.2.2 剪切層增長(zhǎng)模型 43
2.3 本章小結(jié) 48
參考文獻(xiàn) 48
第3章 凹腔中的燃料輸運(yùn)與混合過程 49
3.1 燃料輸運(yùn)與混合流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征 49
3.1.1 仿真工況設(shè)置 49
3.1.2 凹腔上游噴注混合流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征 51
3.1.3 不同動(dòng)量比下凹腔中的噴注混合過程 56
3.2 燃料噴注方案對(duì)燃料輸運(yùn)與混合過程的影響 59
3.2.1 仿真工況設(shè)置 60
3.2.2 不同凹腔上游燃料噴注距離條件下的燃料輸運(yùn)與混合過程 63
3.2.3 不同凹腔上游燃料噴注方案條件下的燃料輸運(yùn)與混合過程 66
3.2.4 不同凹腔主動(dòng)式燃料噴注方案條件下的燃料輸運(yùn)與混合過程 70
3.2.5 凹腔組合式燃料噴注方案的燃料輸運(yùn)與混合過程 71
3.3 凹腔突擴(kuò)構(gòu)型對(duì)燃料輸運(yùn)與混合過程的影響 73
3.3.1 仿真工況設(shè)置 73
3.3.2 凹腔構(gòu)型對(duì)燃料輸運(yùn)及混合流場(chǎng)的影響 75
3.4 本章小結(jié) 81
參考文獻(xiàn) 82
第4章 凹腔中的點(diǎn)火過程 84
4.1 燃料噴注方案對(duì)強(qiáng)迫點(diǎn)火過程的影響 84
4.1.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 84
4.1.2 聚能火花塞點(diǎn)火 86
4.1.3 激光誘導(dǎo)等離子體點(diǎn)火 91
4.2 凹腔構(gòu)型對(duì)強(qiáng)迫點(diǎn)火過程的影響 94
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 94
4.2.2 初始火焰形成與發(fā)展實(shí)驗(yàn) 96
4.2.3 強(qiáng)迫點(diǎn)火后燃燒室中的穩(wěn)定火焰建立過程 100
4.3 強(qiáng)迫點(diǎn)火過程點(diǎn)火位置優(yōu)化 102
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 102
4.3.2 聚能火花塞點(diǎn)火 104
4.3.3 激光誘導(dǎo)等離子體點(diǎn)火 106
4.4 強(qiáng)迫點(diǎn)火模式分析 116
4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 116
4.4.2 強(qiáng)迫點(diǎn)火過程分析 117
4.4.3 強(qiáng)迫點(diǎn)火模式研究 122
4.5 強(qiáng)迫點(diǎn)火源作用過程 124
4.5.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 124
4.5.2 強(qiáng)迫點(diǎn)火過程三維算例驗(yàn)證分析 125
4.5.3 強(qiáng)迫點(diǎn)火源作用過程二維仿真研究 128
4.6 本章小結(jié) 133
參考文獻(xiàn) 134
第5章 凹腔中的火焰穩(wěn)定與穩(wěn)燃模式 136
5.1 凹腔上游噴注燃料的燃燒流場(chǎng)特征 136
5.1.1 實(shí)驗(yàn)工況與計(jì)算設(shè)置 136
5.1.2 后緣突擴(kuò)凹腔中乙烯燃燒流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征分析 142
5.1.3 后緣突擴(kuò)凹腔中氫氣燃燒流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征分析 148
5.2 燃料噴注方案對(duì)火焰結(jié)構(gòu)與燃燒強(qiáng)度的影響 151
5.2.1 實(shí)驗(yàn)工況 151
5.2.2 燃料噴注方案對(duì)火焰穩(wěn)定過程的影響 152
5.3 凹腔構(gòu)型對(duì)火焰結(jié)構(gòu)與燃燒強(qiáng)度的影響 160
5.3.1 不同凹腔構(gòu)型條件下的氫氣火焰結(jié)構(gòu) 160
5.3.2 不同當(dāng)量比條件下的乙烯火焰結(jié)構(gòu) 164
5.4 凹腔中的穩(wěn)燃模式 168
5.4.1 不同凹腔構(gòu)型條件下的穩(wěn)燃模式 168
5.4.2 后緣突擴(kuò)凹腔中穩(wěn)燃模式的動(dòng)態(tài)切換 172
5.4.3 后緣突擴(kuò)凹腔對(duì)穩(wěn)燃模式的影響 176
5.5 本章小結(jié) 180
參考文獻(xiàn) 182
第6章 凹腔中的火焰閃回過程 183
6.1 燃料噴注方案對(duì)火焰閃回過程的影響 183
6.1.1 不同燃料噴注壓力 183
6.1.2 不同燃料噴注距離 186
6.1.3 不同燃料噴注角度 187
6.1.4 不同燃料噴嘴數(shù)量 189
6.2 凹腔構(gòu)型對(duì)火焰閃回過程的影響 189
6.2.1 不同凹腔長(zhǎng)深比 192
6.2.2 不同凹腔后緣傾角 193
6.2.3 不同氮?dú)夤?jié)流位置 193
6.3 邊界層條件及多種擾動(dòng)因素對(duì)火焰閃回過程的影響 193
6.3.1 仿真條件 194
6.3.2 凹腔對(duì)火焰穩(wěn)定性的影響 197
6.3.3 邊界層條件對(duì)火焰閃回的影響 198
6.3.4 多種擾動(dòng)因素對(duì)火焰閃回的影響 200
6.4 火焰閃回誘發(fā)機(jī)制的理論模型 202
6.4.1 超聲速燃燒火焰閃回誘發(fā)機(jī)制模型 202
6.4.2 超聲速燃燒自點(diǎn)火與火焰?zhèn)鞑ジ?jìng)爭(zhēng)模型 206
6.5 本章小結(jié) 208
參考文獻(xiàn) 209
前言
第1章 緒論 1
1.1 超聲速凹腔穩(wěn)焰器 1
1.2 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的流動(dòng)與混合特性 3
1.2.1 流動(dòng)特性 3
1.2.2 燃料噴注與混合特性 4
1.3 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的點(diǎn)火過程 6
1.3.1 引導(dǎo)點(diǎn)火 8
1.3.2 節(jié)流點(diǎn)火 8
1.3.3 熱射流點(diǎn)火 9
1.3.4 等離子體點(diǎn)火 9
1.3.5 活性添加劑點(diǎn)火 10
1.4 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的火焰穩(wěn)定與穩(wěn)焰模式 10
1.4.1 火焰穩(wěn)定 10
1.4.2 穩(wěn)焰機(jī)理 11
1.5 超聲速凹腔穩(wěn)焰器中的火焰閃回過程 14
1.5.1 熱壅塞誘發(fā)火焰閃回 15
1.5.2 自點(diǎn)火誘發(fā)火焰閃回 15
1.5.3 爆燃轉(zhuǎn)爆轟誘發(fā)火焰閃回 16
1.6 本書篇章結(jié)構(gòu) 17
參考文獻(xiàn) 17
第2章 凹腔中的流動(dòng)模式分析 26
2.1 二維流動(dòng)特性 26
2.1.1 二維流動(dòng)算例設(shè)置 26
2.1.2 瞬態(tài)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與分析 29
2.1.3 時(shí)均流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與流動(dòng)特性 31
2.2 流動(dòng)模式與剪切層增長(zhǎng)模型 37
2.2.1 冷態(tài)流動(dòng)模式 37
2.2.2 剪切層增長(zhǎng)模型 43
2.3 本章小結(jié) 48
參考文獻(xiàn) 48
第3章 凹腔中的燃料輸運(yùn)與混合過程 49
3.1 燃料輸運(yùn)與混合流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征 49
3.1.1 仿真工況設(shè)置 49
3.1.2 凹腔上游噴注混合流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征 51
3.1.3 不同動(dòng)量比下凹腔中的噴注混合過程 56
3.2 燃料噴注方案對(duì)燃料輸運(yùn)與混合過程的影響 59
3.2.1 仿真工況設(shè)置 60
3.2.2 不同凹腔上游燃料噴注距離條件下的燃料輸運(yùn)與混合過程 63
3.2.3 不同凹腔上游燃料噴注方案條件下的燃料輸運(yùn)與混合過程 66
3.2.4 不同凹腔主動(dòng)式燃料噴注方案條件下的燃料輸運(yùn)與混合過程 70
3.2.5 凹腔組合式燃料噴注方案的燃料輸運(yùn)與混合過程 71
3.3 凹腔突擴(kuò)構(gòu)型對(duì)燃料輸運(yùn)與混合過程的影響 73
3.3.1 仿真工況設(shè)置 73
3.3.2 凹腔構(gòu)型對(duì)燃料輸運(yùn)及混合流場(chǎng)的影響 75
3.4 本章小結(jié) 81
參考文獻(xiàn) 82
第4章 凹腔中的點(diǎn)火過程 84
4.1 燃料噴注方案對(duì)強(qiáng)迫點(diǎn)火過程的影響 84
4.1.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 84
4.1.2 聚能火花塞點(diǎn)火 86
4.1.3 激光誘導(dǎo)等離子體點(diǎn)火 91
4.2 凹腔構(gòu)型對(duì)強(qiáng)迫點(diǎn)火過程的影響 94
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 94
4.2.2 初始火焰形成與發(fā)展實(shí)驗(yàn) 96
4.2.3 強(qiáng)迫點(diǎn)火后燃燒室中的穩(wěn)定火焰建立過程 100
4.3 強(qiáng)迫點(diǎn)火過程點(diǎn)火位置優(yōu)化 102
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 102
4.3.2 聚能火花塞點(diǎn)火 104
4.3.3 激光誘導(dǎo)等離子體點(diǎn)火 106
4.4 強(qiáng)迫點(diǎn)火模式分析 116
4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 116
4.4.2 強(qiáng)迫點(diǎn)火過程分析 117
4.4.3 強(qiáng)迫點(diǎn)火模式研究 122
4.5 強(qiáng)迫點(diǎn)火源作用過程 124
4.5.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 124
4.5.2 強(qiáng)迫點(diǎn)火過程三維算例驗(yàn)證分析 125
4.5.3 強(qiáng)迫點(diǎn)火源作用過程二維仿真研究 128
4.6 本章小結(jié) 133
參考文獻(xiàn) 134
第5章 凹腔中的火焰穩(wěn)定與穩(wěn)燃模式 136
5.1 凹腔上游噴注燃料的燃燒流場(chǎng)特征 136
5.1.1 實(shí)驗(yàn)工況與計(jì)算設(shè)置 136
5.1.2 后緣突擴(kuò)凹腔中乙烯燃燒流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征分析 142
5.1.3 后緣突擴(kuò)凹腔中氫氣燃燒流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征分析 148
5.2 燃料噴注方案對(duì)火焰結(jié)構(gòu)與燃燒強(qiáng)度的影響 151
5.2.1 實(shí)驗(yàn)工況 151
5.2.2 燃料噴注方案對(duì)火焰穩(wěn)定過程的影響 152
5.3 凹腔構(gòu)型對(duì)火焰結(jié)構(gòu)與燃燒強(qiáng)度的影響 160
5.3.1 不同凹腔構(gòu)型條件下的氫氣火焰結(jié)構(gòu) 160
5.3.2 不同當(dāng)量比條件下的乙烯火焰結(jié)構(gòu) 164
5.4 凹腔中的穩(wěn)燃模式 168
5.4.1 不同凹腔構(gòu)型條件下的穩(wěn)燃模式 168
5.4.2 后緣突擴(kuò)凹腔中穩(wěn)燃模式的動(dòng)態(tài)切換 172
5.4.3 后緣突擴(kuò)凹腔對(duì)穩(wěn)燃模式的影響 176
5.5 本章小結(jié) 180
參考文獻(xiàn) 182
第6章 凹腔中的火焰閃回過程 183
6.1 燃料噴注方案對(duì)火焰閃回過程的影響 183
6.1.1 不同燃料噴注壓力 183
6.1.2 不同燃料噴注距離 186
6.1.3 不同燃料噴注角度 187
6.1.4 不同燃料噴嘴數(shù)量 189
6.2 凹腔構(gòu)型對(duì)火焰閃回過程的影響 189
6.2.1 不同凹腔長(zhǎng)深比 192
6.2.2 不同凹腔后緣傾角 193
6.2.3 不同氮?dú)夤?jié)流位置 193
6.3 邊界層條件及多種擾動(dòng)因素對(duì)火焰閃回過程的影響 193
6.3.1 仿真條件 194
6.3.2 凹腔對(duì)火焰穩(wěn)定性的影響 197
6.3.3 邊界層條件對(duì)火焰閃回的影響 198
6.3.4 多種擾動(dòng)因素對(duì)火焰閃回的影響 200
6.4 火焰閃回誘發(fā)機(jī)制的理論模型 202
6.4.1 超聲速燃燒火焰閃回誘發(fā)機(jī)制模型 202
6.4.2 超聲速燃燒自點(diǎn)火與火焰?zhèn)鞑ジ?jìng)爭(zhēng)模型 206
6.5 本章小結(jié) 208
參考文獻(xiàn) 209
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