低稀释度条件下乙烯点火特性的激波管研究简

在激波管中利用反射激波后高温环境加热燃料,以燃料点火过程中氢氧自由基特征发射光谱强度的急剧变化作为点火发生的标志,在温度范围800 1 650K,压力0.2MPa, 0.7MPa, 1.2MPa,化学当量比为0.5, 1, 2,O₂ 浓度为空气含量20% 的条件下,进行了C₂H₄/O₂/Ar 混合气在低稀释度条件下点火特性的实验研究. 获得了乙烯点火延时随温度、压力、化学当量比、燃料以及氧化剂浓度等参数变化的拟合关系式. 对乙烯点火转爆轰现象进行了初步观察,考察了初始温度对乙烯点火特性以及点火转爆轰的影响.     

空气正激波后电子浓度的测量

用改进了的磁探针和离子采集器,在φ800毫米低密度激波管中,测量了空气正激波后的电子浓度,得到了与等人的平衡理论计算一致的结果。在大Ma_s,数、低密度下,实验结果表现出有“过剩”的电子浓度,这与林绍基等人的结果是一致的。     

质谱计在低密度激波管中测定的实验时间和分界区现象

高速动态质谱计用于激波管,用监视激波后密度的办法,测定了波后实验气体的实验时间和分界区。用质谱计观察到分界面后,由于质量漏失,有一个混合区存在。实验值与计算值作了比较,在直径为φ800毫米的低密度激波管中,实验时间处于平衡和冻结两种情况的计算结果之间。     

用磁探针测定慢电子平均散射截面

将林绍基磁探针原理推广到用于拉莫频率不能忽略的情形。用了两个不同磁强的探针同时使用于激波管中,测量了离子化气体中的电子碰撞频率。对实验结果的分析得出,在5000K时电子碰撞截面为Q_(N2)=1.9×10~(-15)cm~2,Q_O=4×10~(-16)cm~2,Q_N=4×10~(-16)cm~2。本实验定出的氮原子对慢电子的散射截面数据与(艹勾)清泉等人的理论计算结果比较一致。     

JP-10点火延时的激波管研究

在预加热激波管上测定了JP-10的点火延时时间．采用高精度真空仪直接测定注入激波管中JP-10蒸气压力，获得了JP-10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．采用压力传感器、单色仪和光电倍增管记录得到了完整的点火过程引起的压力变化和OH或CH自由基发射强度变化．自由基发射信号作为诊断点火发生的手段．当实验压力为151?556 kPa，温度为1000?2120 K，JP-10摩尔百分比为0.1%?0.55%，化学当量比为0.25、0.5、1.0、2.0时，获得了点火延时时间与实验温度、JP-10浓度、O2浓度的依赖关系，结果还表明，高温区和低温区呈现出不同的依赖关系．     

在激波波面中氧分子的非平衡离解

对强激波作用下双原子分子振动与离解耦合的非平衡离解过程进行了理论计算.本工作的特点是将计算起点建立在分子基本参数上,采用主方程理论处理振动与离解的耦合,振动跃迁几率用SSH理论计算,在离解限附近考虑多量子数跃迁并计及原子复合的影响.对O2－Ar体系,计算给出了在正激波后O2分子振动能级分布、振动弛豫时间、离解孕育时间、离解产物浓度、离解速率系数等物理量随时间的演化.计算结果分别与Camac 和Wray的实验相符.计算显示，在激波作用的后期,有准稳态的振动能级布居分布.计算结果显示，Park模型低估了非平衡离解速率系数,Hansen模型则高估了非平衡离解速率系数.     

钠离子与电子复合电离动力学的激波管研究基金项目

利用反射激波加热使试验气体电离,继之以强稀疏波快速冷却,构成一种新的激波管方法,并测定了在氩气氛中钠离子与电子三体复合速率系数.由于稀疏波冷却速度达106K/s,电离过程处于非平衡状态.选用氨基钠作为向实验体系中引入钠离子的源物质.用压电传感器和Langmuir静电探针分别监测反射激波后5区压力和离子浓度变化.稀疏波的冷却过程被视为绝热的.分析了探针工作状态,引入了探针鞘层内的弹性散射修正.测定了在800～2600K温度范围内以惰性气体氩为碰撞第三体的钠离子与电子电离复合速率系数kr＝3.43×10-14T-3.77cm6s-1.     

酚醛树脂高温热解的激波管实验研究

采用激波管方法研究了酚醛树脂在温度范围1100K～1800K之间的热解过程。在激波管高温和短实验时间的条件下,分析了实验样品颗粒在高温气相中的传热过程,讨论了样品颗粒达到热平衡的条件。通过色谱和质谱方法检测热解产物,获得了酚醛树脂高温热解产物分布和热解速率常数。酚醛树脂高温热解最主要的产物为水、一氧化碳、氢、乙炔和苯。温度1400K将酚醛树脂热解分为高温和低温区,分别表现出不同的热解速率常数与温度的关系。关键词:酚醛树脂,热解,再入过程,激波管,质谱分析,色谱分析