本书共11章，第1章主要介绍重大需求、等离子体点火助燃研究现状和本书框架；第2章针对低气压环境点火困难的问题，阐述多通道放电等离子体点火方法及其原理验证；第3章针对拓展旋流燃烧室高空点火边界的需求，阐述多通道放电等离子体点火特性；第4章针对提升旋流燃烧室火核穿透能力与化学活性的需求，阐述滑动弧等离子体射流点火方法；第5章针对拓展极端条件下熄火边界的需求，研究滑动弧等离子体助燃方法；第6章针对亚燃冲压燃烧室蒸发式火焰稳定器流场调控的需求，阐述等离子体流场调控方法；第7章针对改善蒸发式火焰稳定器雾化特性的需求，阐述滑动弧等离子体辅助雾化方法；第8章针对提升蒸发式火焰稳定器油气活性的需求，阐述滑动弧等离子体油气活化方法与亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃实验验证。
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国家自然科学基金项目、“两机”专项与装备预研、 科技进步, 省部一等奖等
目录
涡轮机械与推进系统出版项目·序
航空发动机技术出版工程·序
本书序
前言
第1章 绪论
1.1 拓展航空发动机点火与燃烧边界的重要需求 001
1.1.1 航空发动机点火与熄火问题 001
1.1.2 拓展点火与燃烧边界的重要需求 005
1.2 等离子体点火助燃技术研究现状 007
1.2.1 旋流燃烧室等离子体点火助燃研究 009
1.2.2 冲压燃烧室等离子体点火助燃研究 019
1.3 本书框架 030
参考文献 032
第2章 多通道放电等离子体点火方法及原理验证
2.1 低气压环境点火特性 041
2.2 多通道放电等离子体点火方法 044
2.3 层流预混气多通道放电等离子体点火研究 047
2.3.1 多通道火花放电等离子体点火研究 047
2.3.2 多通道纳秒脉冲放电等离子体点火研究 053
2.3.3 多通道放电等离子体点火机理分析 059
参考文献 060
第3章 旋流燃烧室多通道放电等离子体点火研究
3.1 多通道放电等离子体点火器 062
3.1.1 多通道放电等离子体点火器设计 062
3.1.2 多通道放电等离子体点火器的工作特性 064
3.2 基础燃烧室多通道放电等离子体点火实验 068
3.2.1 实验设备及测试方法 068
3.2.2 燃烧室冷态流场与喷雾场特性 071
3.2.3 点火实验结果与分析 073
3.3 部件燃烧室多通道放电等离子体点火实验 082
3.3.1 高空环境模拟试验系统 082
3.3.2 不同高度下的点火特性 083
3.3.3 点火器冷却气流对点火边界的影响 091
参考文献 097
第4章 旋流燃烧室滑动弧等离子体射流点火研究
4.1 滑动弧等离子体射流点火器设计与工作特性 098
4.1.1 滑动弧等离子体射流点火器设计 098
4.1.2 放电特性 098
4.1.3 等离子体射流特性 105
4.2 滑动弧等离子体射流点火器数值模拟 114
4.2.1 仿真模型构建 114
4.2.2 模型计算结果 121
4.3 滑动弧等离子体射流点火实验 129
4.3.1 地面点火特性 129
4.3.2 高空点火特性 134
参考文献 138
第5章 旋流滑动弧等离子体助燃研究
5.1 旋流滑动弧放电等离子体特性 139
5.1.1 实验设备与测试方法 139
5.1.2 旋流滑动弧放电特性研究 141
5.2 喷雾燃烧器旋流滑动弧等离子体助燃机理 144
5.2.1 等离子体拓宽熄火边界研究 144
5.2.2 等离子体改善雾化特性研究 147
5.2.3 等离子体燃油裂解研究 149
5.2.4 滑动弧等离子体助燃机理分析 153
5.3 基础燃烧室旋流滑动弧等离子体助燃实验研究 153
5.3.1 熄火边界对比 153
5.3.2 等离子体对喷雾特性的影响 154
5.3.3 OH-PLIF测量结果对比 156
5.4 高空极端条件旋流滑动弧等离子体助燃研究 159
5.4.1 旋流滑动弧等离子体油气活化激励器 159
5.4.2 不同高度下的熄火特性研究 160
参考文献 167
第6章 亚燃冲压燃烧室等离子体流场调控研究
6.1 低气压环境蒸发式火焰稳定器流场特性 168
6.1.1 实验系统与方法 168
6.1.2 低气压环境基准流场特性 170
6.2 脉冲电弧放电等离子体激励特性 173
6.3 脉冲电弧等离子体激励调控稳定器流场特性 175
6.3.1 远场相均速度场分析 175
6.3.2 近场相均速度场分析 178
6.3.3 时均速度场分析 180
6.3.4 时均涡量场分析 181
6.4 脉冲电弧等离子体流场调控参数优化 182
6.4.1 电极间距 182
6.4.2 放电通道数 183
6.4.3 展向激励位置 184
6.5 脉冲电弧等离子体激励蒸发式火焰稳定器流场调控机理 185
参考文献 185
第7章 亚燃冲压燃烧室滑动弧等离子体辅助雾化研究
7.1 滑动弧等离子体辅助雾化方法与实验系统 187
7.2 滑动弧等离子体激励气动多点供油系统雾化特性 191
7.2.1 液滴尺寸特性 191
7.2.2 喷雾锥角特性 200
7.3 滑动弧等离子体激励蒸发式火焰稳定器雾化特性 202
7.3.1 液滴尺寸分布 202
7.3.2 液滴平均直径 206
7.4 滑动弧等离子体激励蒸发式火焰稳定器雾化改善机理 209
参考文献 210
第8章 亚燃冲压燃烧室滑动弧等离子体油气
活化研究与点火助燃验证
8.1 多通道滑动弧等离子体油气活化实验 211
8.1.1 实验系统与方法 211
8.1.2 多通道滑动弧等离子体激励特性 214
8.1.3 进气速度对油气活化效果的影响 217
8.1.4 燃油流量对油气活化效果的影响 219
8.1.5 放电通道数对油气活化效果的影响 222
8.2 亚燃冲压燃烧室试验系统与方法 224
8.2.1 试验系统 224
8.2.2 试验工况及试验方法 226
8.3 亚燃冲压燃烧室等离子体点火特性 230
8.3.1 点火边界 231
8.3.2 着火延迟时间 231
8.4 亚燃冲压燃烧室等离子体助燃特性 237
8.4.1 总压损失 238
8.4.2 出口温度分布 239
8.4.3 燃烧效率 242
参考文献 244
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