定容燃燒彈中火焰加速傳播及其對(duì)末端自燃的影響.pdf

1、全球的汽車(chē)保有量不斷增長(zhǎng)，能源短缺、環(huán)境污染愈加嚴(yán)重，節(jié)能減排已成為當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)所面臨的主要問(wèn)題。汽油機(jī)小型強(qiáng)化技術(shù)在減少二氧化碳排放和降低油耗方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，日益成為領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點(diǎn)方向，然而爆震卻是限制汽油機(jī)小型強(qiáng)化技術(shù)發(fā)展的一道主要難關(guān)。
　　目前人們普遍認(rèn)可爆震是燃燒室末端氣體在火焰前鋒到達(dá)之前發(fā)生了多點(diǎn)自燃而引起的。本文基于定容燃燒彈，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和模擬手段探究了火焰加速傳播后對(duì)末端氣體自燃傾向的影響：
　?。?）利

2、用帶孔隔板的射流加速效果，可以獲得高速傳播的火焰。本文首先研究了初始?jí)毫?、?dāng)量比和隔板孔徑這三個(gè)試驗(yàn)參數(shù)對(duì)火焰穿過(guò)帶孔隔板射流加速特性的影響，具體表現(xiàn)在火焰?zhèn)鞑ニ俣仍鲩L(zhǎng)倍率和最大火焰?zhèn)鞑ニ俣瘸霈F(xiàn)位置兩個(gè)方面。研究發(fā)現(xiàn)初始?jí)毫?duì)射流加速特性影響不大；當(dāng)量比主要影響火焰?zhèn)鞑ニ俣仍鲩L(zhǎng)倍率，對(duì)最大火焰?zhèn)鞑ニ俣瘸霈F(xiàn)位置影響較??；隔板孔徑不僅影響火焰?zhèn)鞑ニ俣仍鲩L(zhǎng)倍率，還對(duì)最大火焰?zhèn)鞑ニ俣瘸霈F(xiàn)位置有很大影響。
　?。?）隨后本文研究了加速火焰對(duì)

3、末端氣體自燃的影響。在高速射流火焰促使末端氣體產(chǎn)生自燃這一前提下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段研究了初始?jí)毫?、?dāng)量比和隔板孔徑這三個(gè)參數(shù)對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣?、壓力波產(chǎn)生、自燃發(fā)生傾向等的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著這三個(gè)參數(shù)的變化，火焰在接近末端位置傳播速度越快，產(chǎn)生的壓力波就越強(qiáng)烈，同時(shí)自燃傾向也越明顯。
　?。?）實(shí)驗(yàn)手段的局限性在于無(wú)法獲知自燃發(fā)生時(shí)末端氣體狀態(tài)的變化，為了加以彌補(bǔ)，還通過(guò)AVL-FIRE軟件模擬計(jì)算了定容燃燒彈內(nèi)火焰加速傳播引起自燃的過(guò)

4、程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)自燃發(fā)生時(shí)，末端位置會(huì)產(chǎn)生的壓力變化并以波的形式向外高速傳播。多點(diǎn)隨機(jī)自發(fā)著火產(chǎn)生多個(gè)相位、頻率、振幅各不相同的波互相疊加，是引起壓力劇烈震蕩的主要原因。
　　本文通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，火焰?zhèn)鞑ゼ铀僖鹉┒藲怏w自燃的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于火焰本身的傳播特性和末端氣體自身的壓力、當(dāng)量比等狀態(tài)?；鹧娼咏┒藭r(shí)候傳播速度很高、火焰面前方存在明顯壓力波并提前傳播到末端、末端氣體高壓、當(dāng)量比接近1，都是自燃發(fā)生的促進(jìn)因素。本文經(jīng)過(guò)探究得出初始?jí)?/p>