鎂基水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程研究

目錄
第1章緒論1
1.1研究背景和技術(shù)內(nèi)涵1
1.1.1研究背景1
1.1.2水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)2
1.2相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)展4
1.2.1水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展4
1.2.2鎂顆粒著火與燃燒研究7
1.2.3水反應(yīng)金屬燃料及其燃燒特性研究10
1.2.4固體推進(jìn)劑燃燒過程實(shí)驗(yàn)研究11
1.2.5水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究14
1.2.6水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬研究16
1.3本書主要研究內(nèi)容19
第2章水蒸氣中鎂顆粒著火與燃燒過程研究22
2.1引言22
2.2鎂顆粒著火與燃燒試驗(yàn)方法研究23
2.2.1輕金屬顆粒的著火與燃燒23
2.2.2顆粒著火與燃燒試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)25
2.2.3試驗(yàn)方法驗(yàn)證28
2.3水蒸氣中鎂顆粒著火與燃燒過程試驗(yàn)研究30
2.3.1鎂顆粒著火與燃燒過程30
2.3.2鎂顆粒著火與燃燒機(jī)理35
2.4小結(jié)40
第3章水反應(yīng)金屬燃料穩(wěn)態(tài)燃燒過程研究41
3.1引言41
3.2水反應(yīng)金屬燃料燃燒試驗(yàn)系統(tǒng)41
3.2.1試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)41
3.2.2燃燒器42
3.2.3氣體供應(yīng)系統(tǒng)44
3.2.4測量與控制系統(tǒng)45
3.2.5試驗(yàn)過程與數(shù)據(jù)處理方法45
3.3鎂基水反應(yīng)金屬燃料熱分解特性49
3.3.173型燃料熱分解基本特征49
3.3.273型燃料熱分解歷程51
3.4鎂基水反應(yīng)金屬燃料穩(wěn)態(tài)燃燒試驗(yàn)51
3.4.1自維持燃燒基本特征51
3.4.2水蒸氣環(huán)境下穩(wěn)態(tài)燃燒基本特征55
3.4.3燃燒過程與機(jī)理分析59
3.5鎂基水反應(yīng)金屬燃料穩(wěn)態(tài)燃燒模型61
3.5.1物理模型61
3.5.2數(shù)學(xué)模型62
3.5.3模型驗(yàn)證64
3.6鎂基水反應(yīng)金屬燃料穩(wěn)態(tài)燃燒特性分析66
3.6.1工作壓強(qiáng)的影響66
3.6.2水蒸氣濃度的影響67
3.6.3環(huán)境溫度的影響68
3.7小結(jié)70
第4章鎂基水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)與數(shù)值模擬方法研究71
4.1引言71
4.2水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)地面直連試驗(yàn)方法研究72
4.2.1水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)地面直連試驗(yàn)設(shè)計(jì)72
4.2.2水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)地面直連試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法研究76
4.3水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒流動(dòng)數(shù)值計(jì)算模型81
4.3.1氣相控制方程81
4.3.2湍流模型83
4.3.3近壁面函數(shù)86
4.3.4氣相湍流燃燒模型88
4.3.5顆粒軌道模型92
4.3.6液滴蒸發(fā)模型94
4.3.7鎂金屬著火與燃燒模型96
4.4水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬方法驗(yàn)證100
4.4.1試驗(yàn)實(shí)例100
4.4.2數(shù)值模擬過程100
4.4.3結(jié)果與討論103
4.5小結(jié)107
第5章鎂基水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火與內(nèi)部燃燒過程研究109
5.1引言109
5.2水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過程試驗(yàn)研究110
5.2.1點(diǎn)火能量的影響111
5.2.2點(diǎn)火時(shí)序的影響112
5.2.3水燃比的影響115
5.2.4進(jìn)水噴注壓降的影響117
5.2.5燃料金屬含量的影響118
5.2.6水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過程與機(jī)理分析119
5.3水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒過程研究122
5.3.1水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程理論分析122
5.3.2水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒過程試驗(yàn)研究125
5.3.3水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒過程數(shù)值分析130
5.3.4水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)分區(qū)燃燒模型134
5.4小結(jié)135
第6章鎂基水沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒組織方法研究137
6.1引言137
6.2燃燒室長度及進(jìn)水距離對發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒過程的影響規(guī)律138
6.2.1燃燒室長度及進(jìn)水距離設(shè)計(jì)138
6.2.2不同進(jìn)水距離的數(shù)值模擬研究142
6.2.3不同燃燒室長度和進(jìn)水距離的試驗(yàn)研究149
6.3進(jìn)水角度對發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒過程的影響規(guī)律151
6.3.1不同進(jìn)水角度的數(shù)值模擬研究151
6.3.2不同一次進(jìn)水角度的試驗(yàn)研究158
6.4水燃比對發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒過程的影響規(guī)律161
6.4.1水燃比設(shè)計(jì)方法161
6.4.2不同水燃比的數(shù)值模擬研究164
6.4.3不同水燃比的試驗(yàn)研究170
6.5進(jìn)水霧化特性對發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒過程的影響規(guī)律173
6.5.1不同進(jìn)水霧化特性的數(shù)值模擬研究173
6.5.2不同進(jìn)水霧化特性的試驗(yàn)研究183
6.6小結(jié)184
參考文獻(xiàn)186