论文部分内容阅读
JP-10分子式为C10H16,具有高能量密度,是超燃发动机和脉冲爆轰发动机的重要应用燃料。测量JP-10的点火延时对发动机的设计和燃烧机理研究意义重大。目前JP-10的测量数据不多,只有几个在激波管中的实验结果,并且由于JP-10在实验管壁的吸附导致气相浓度的不确定性使已有的测量数据具有很大的分散性。本论文考虑了JP-10在激波管壁的吸附特性,重点解决了气相浓度的确定问题。为了避免JP-10在配气室内的吸附,实验采用针注式进样;实验过程中为了减小JP-10在低压室的吸附量,激波管和配气室恒温加热于70℃。根据JP-10的气压测量值和精确测定的吸附曲线简便快捷的确定了低压室JP-10的实际气相浓度,解决了高碳数碳氢燃料点火延时激波管实验时管壁吸附影响燃料气相浓度确定的困难。为了测量JP-10在低温区的点火延时特性,实验中激波采用缝合运行条件,可以得到7ms的实验时间。由压力传感器、单色仪记录得到了完整的点火过程引起的压力变化以及OH和CH自由基发射光谱强度的变化。实验结果表明以后端盖测量CH自由基和侧窗口测量OH自由基为点火标志对判定点火延时结果相同。实验在压力为1.5～5.5atm ,温度为1000～2200 K ,JP-10浓度为0.1%0.55%,化学当量比φ=2.0、1.0、0.5、0.25的条件下测量了JP-10的点火延时特性。实验获得了点火延时时间和实验温度、JP-10浓度、O2浓度的依赖关系。实验数据表明高温区和低温区呈现出不同的依赖关系,转折温度约为1400K。采用最小二乘拟合法得到的关联公式如下:τ（ s ）= 2.12×10-6×[JP-10]-0.34[O2]0.55×exp（80 489/RT） （1000K<T<1400K）τ（ s ）= 5.66×10-11×[JP-10]0.52[O2]-1.2×exp（95 733/RT） （1400K<T<2200K）其中点火延时τ的单位是s,[ JP-10]、[ O2]浓度为mol /cm3,点火活化能E的单位为J / mol。