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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：刘栋李向荣张智魏福华北京理工大学机械与车辆学院陆装驻北京地区第一军代室

针对喉口直径为100 mm的侧卷流燃烧室，为了实现其对柴油机燃烧性能进一步改善，本文利用可视化定容燃烧系统测试了不同喷油压力（80-120 MPa）下撞壁喷雾发展和燃烧过程。试验结果表明：随着喷油压力升高，撞壁喷雾与侧卷流燃烧室壁面... 详细信息

针对喉口直径为100 mm的侧卷流燃烧室，为了实现其对柴油机燃烧性能进一步改善，本文利用可视化定容燃烧系统测试了不同喷油压力（80-120 MPa）下撞壁喷雾发展和燃烧过程。试验结果表明：随着喷油压力升高，撞壁喷雾与侧卷流燃烧室壁面之间相互作用增强，壁面导流效果和干涉壁射流贯穿能力增加，均有助于燃油喷雾扩散。喷油压力从120 MPa降至80 MPa，削弱了壁面导流效果，近壁面导流圆弧附近存有残留燃油，显示出局部高温高KL因子分布，且燃烧后期3.7 ms的干涉区仍有高温火焰持续燃烧。对于侧卷流燃烧系统，提高喷油压力利于壁面导流和干涉壁射流作用发挥，有助于提高燃烧速率并加快碳烟氧化。

关键词：直喷式柴油机侧卷流燃烧室喷油压力撞壁喷雾与火焰导流特性碳烟双色法定容燃烧系统

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超细铝基复合粉体燃烧机理研究

超细铝基复合粉体燃烧机理研究

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作者：彭晶上海交通大学

学位级别：硕士

超细铝基复合粉体是为了保证纳米铝粉活性而在其表面进行包覆或复合处理得到的高性能复合材料。纳米铝粉尺度小、比表面积大、表面配位不全的特点,使得化学活性增加。将纳米铝粉作为含能材料添加剂,将有可能大大提升固体推进剂和火炸药... 详细信息

超细铝基复合粉体是为了保证纳米铝粉活性而在其表面进行包覆或复合处理得到的高性能复合材料。纳米铝粉尺度小、比表面积大、表面配位不全的特点,使得化学活性增加。将纳米铝粉作为含能材料添加剂,将有可能大大提升固体推进剂和火炸药的燃烧效果。因此研究纳米铝粉的燃烧性能、燃烧机理及其影响因素具有重大的现实意义。本文设计了一种新型的用于固体微粒燃烧的定容燃烧系统,并基于定容燃烧系统对纳米铝粉燃烧性能进行了实验研究,通过CHEMKIN软件对纳米铝粉燃烧性能进行了模拟计算。获得的主要成果有:1)搭建了一套定容燃烧系统,完成了定容燃烧器、点火系统、测试系统等的设计、加工、校核,最终结果显示该套系统可用于纳米铝粉燃烧机理实验研究。2)基于定容燃烧系统,通过对比火焰结构,燃烧弹体内的温度和动态压力的变化,以及对燃烧产物的显微结构及组成成分进行分析,研究了不同初始压力对纳米铝粉燃烧性能的影响。结果表明,纳米铝粉和空气反应生成复杂的氧化铝、氮化铝多型体,随着压力的增大,反应速率不断增大,峰值压力升高且达到时间缩短,但总放热量大致相同。3)建立纳米铝粉的准稳态燃烧模型:内表面、火焰面、凝结面和外边界这四个无限小薄层将燃烧区域分为内区、中区和外区这3个部分。基于CHEMKIN,采用包含8种组分和10个反应的铝粉与空气燃烧反应机理进行模拟计算。结果表明初始压力越高,氧化剂扩散速度越快,铝液滴汽化潜能越小,铝粉燃烧反应速率越大,但压力对中间产物的生成量没有明显的影响。初始温度越高,氧化剂扩散速度越快,液态铝蒸发产生更多的铝蒸汽,铝粉燃烧反应速率越大,中间产物的生成量峰值就越大,且峰值出现的时间就越早。

关键词：准稳态燃烧模型定容燃烧系统纳米铝粉燃烧机理 CHEMKIN

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