小型PDE兩相摻混特性的研究.pdf

1、小型PDE在給定容積下釋放能量,客觀上希望單位容積燃料的能量更大，因此液體燃料小型PDE的研究具有重要的意義。要成功起爆首先要解決燃油、空氣的噴射與混合問題。采用數值模擬和試驗的方法，系統(tǒng)地研究了煤油/空氣的摻混特性，進行了小管徑PDE可爆混氣關鍵技術的研究。取得了大量的科研成果，為深入研究以液態(tài)煤油為燃料，以空氣為氧化劑的小型PDE的工作性能提供了依據。
　　 研究了不同進氣溫度和燃油溫度對煤油/空氣混合物混合特性的影響，在進

2、氣溫度為373k時，能夠很好的霧化和蒸發(fā)，能夠保證形成均勻的可燃混氣，保證了點火器的穩(wěn)定點火，為產生穩(wěn)定傳播的爆震波提供了條件。設計了多種結構的氣動閥，分析了不同結構氣動閥的工作機理，采用數值模擬和試驗的方法進行氣動閥研究，數值模擬研究結果驗證了氣動閥模型的合理性，研究結果表明：在低速進氣條件下，采用旋流為主的氣動閥PDE有利于形成可燃混氣。在較高速進氣條件下，采用以直流為主并且部分旋流氣動閥PDE有利于提高煤油的霧化質量，利于形成均勻

3、的可燃混氣。設計建立了多種PDE計算模型，采用控制方程和k-εRealizable湍流模型，采用顆粒軌跡模型，對燃油噴射系統(tǒng)性能進行了數值模擬通過求解三維N-S方程和k-ε湍流模型來分析混合室中煤油、空氣的混合流動特性。數值模擬了不同進口壓力，不同進氣溫度、不同煤油溫度、煤油的噴射流量等對煤油/空氣混合物混合特性的影響，研究結果為實驗成功的產生爆震波提供了理論依據。在氣動閥后增加預混段，預混段對通過氣動閥初步霧化的煤油，起到了進一步強化

4、霧化摻混的作用，把該結構應用到實驗中，實驗成功的產生了爆震波。
　　 本文研究了不同結構的氣動閥、不同結構的PDE頭部結構、以及不同的工況對PDE內煤油/空氣摻混特性的影響。通過在氣動閥后增加預混段等方法成功的取得了可爆混氣，為實驗的成功奠定了基礎。氣動閥不僅可以充當推力臂，還可以對燃油起到很好的霧化作用。頭部結構對初步霧化的燃油，起到了二次霧化的作用。不同的進口速度、不同的溫度以及不同的進口壓力、以及煤油不同的噴射壓力等都對煤