硅烷对JP10和煤油点火特性影响的激波管研究

在JP10和煤油点火特性激波管实验的基础上，实验研究了硅烷对这两种典型高碳数碳氢燃 料点火特性的影响. 在预加热到70 C的激波管上，采用缝合运行条件获得了近7ms 的实验时间，将实验延伸至低温区. 采用气相色谱分析和高精度真空仪直接测定压力相结合 的方法，确定了燃料气相浓度，解决了高碳数碳氢燃料点火激波管实验时由于管壁吸附影响 燃料气相浓度确定的困难. 实验记录了点火过程中OH自由基发射强度变化，并作为判断点 火发生的标志. 实验温度范围880~1800K, 压力范 围0.16~0.53\,MPa. 当硅烷加入量约为燃料的10%~15%(摩尔比)， 质量比为2%~3%, 观测到明显的点火促进作用. 该研究对超燃研究中发动机设计、 燃料选择等方面具有直接的工程意义，也可用于检验燃烧化学动力学模型的合理性.     

NO^＋离子解离复合反应的激波管研究

在激波管上用反射激波加热气体使之变化,绾炎以强稀疏波快速冷却,造成电离非平衡状态,构成一种新的电离复合动力学实验研究方法。测定了温度在３１００－３７００Ｋ范围内ＮＯ＾＋离子与电子的解离复合速度常数：ｋ＾＋ｒ＝５．５×１０＾１７Ｔ＾－．５２ｃｍ＾３ｍｏｌ＾－１ｓ＾－１。     

氟丙烯在高温下的热稳定性

用单脉冲激波管研究了全氟丙烯C3F6的分解。使用H2作为清扫剂。产物包括 CH4、 C2F4、 CF3H和C2F3H,作为对断键反应过程的指示。C3F6的断键反应为 C3F6  CF3+C2F3 （1） 得到其速率常数表达式为 k（C3F6  CF3+C2F3)=10(17.4±0.2)exp-(355300±8360)/(RT) s-1 温度范围为1090 K相似文献   

偏二甲肼在氟化镁涂层表面的吸附与反应

研究了偏二甲肼在氟化镁涂层表面的吸附和化学反应情况.首先用液相或气相偏二甲肼沾染氟化镁涂层表面,再将涂层置于真空环境足够长时间,然后通过对比沾染前、后涂层表面的红外吸收光谱、X射线光电子能谱和漫反射率,了解涂层表面的吸附状况和性能变化.实验表明,覆盖于氟化镁涂层表面的偏二甲肼液膜分子,在真空环境下充分脱附的时间约为2h,充分脱附后的涂层表面只有单层化学吸附存在,其质量密度约为27ng/cm2,实验后氟化镁涂层表面的漫反射率下降了10%～15%;在-10℃的偏二甲肼饱和蒸气中沾染10min后,氟化镁涂层表面的原子组成和漫反射率变化很小,红外吸收光谱也没有偏二甲肼特征峰出现.     

高温非平衡条件下氟原子亲电动力学的激波管研究

用激波管方法研究了氟原子亲电动力学.利用反射激波加热获得离子化气体,随后经冷却速度达106K/s的强稀疏波冷却,离化气体将经历以电子复合为主的非平衡过程.用Langmuir静电探针监测反射激波后离子浓度随时间的演变,分析了探针工作状态,引入了探针鞘层内的弹性散射修正.测定了温度在1200～2200K以氩气为碰撞第三体的F原子与电子复合速率系数,讨论了温度依赖关系.     

一个用于激波管的磁探针

一、引言 采用林绍基真型的磁探针原理,把磁探针设计成能够探入激波管内的探针形式,用对置永久磁铁限制磁场径向分量仅分布于局部地区,以增加空间分辨能力,使之可以用来进行激波后非平衡等离子体的非平衡电导及离化过程的测量。讨论了在低密度下磁探针的工作特性,即考虑到磁场存在的情况下,拉莫频率的影响。     

三硝基甲苯起爆机理实验研究

 用单脉冲化学激波管实验方法,使用自由基清扫剂和对比速率,测定了邻位和对位硝基甲苯在高温下,裂解瞬间（500 μs） 的化学反应机理,并测定了化学反应速率常数。作为邻位硝基甲苯的同分异构体,对位硝基甲苯的主要裂解通道与其不同。通过实验发现了邻位硝基甲苯的裂解重要通道,测到它的产1氧-2氮-3,4-环丁二稀基异嚙唑（Anthranil） 在瞬间随温度变化生成和很快消失的过程。由此,测得这一化学性质极不稳定的产物的消失速率常数为：k(Anthranil)＝3.7×10¹⁵·exp(－25 800/T) s^-1。分析这一过程的机理,认为第一步是硝基甲苯的裂解,第二步是Anthranil的生成,第三步是Anthranil中的N－O键的断裂。     

一个改进的电磁波传输激波管实验

在中国科学院力学研究所$\varPhi $ 800 mm高温低密度激波管上进行电磁波在等离子体中传输机理研究时,低密度和强激波条件下,由于气体解离和电离等非平衡过程,使得激波后2区宽度显著减小;同时由于边界层效应造成激波衰减和接触面加速,使得激波后2区长度进一步减小.这两个效应导致激波管2区实验观测 时间减小,2区气体处于非平衡状态,增加了观察数据的不稳定性和数据分析的难度.本文提出在$\varPhi 800 $ mm高温低密度激波 管中采用氩气(Ar)和空气(Air)混合气替代纯空气作为激波管实验介质气体.利用Ar不解离和难电离的特性,减小激波前后压缩比,从而 增加激波后2区实验时间和气体长度. 采用Langmuir 静电探针和微波透射诊断技术测量激波后电子密度,同时利用探针测量激波后2区实验时间.结果显示,在Ar+Air混合气实验中,激波波后电子密度可达与纯Air同样的10$^{13}$cm$^{ - 3}$量级.在与纯Air相同的电子密度和碰撞频率条件下,采用95%Ar+5%Air和90%Ar+10%Air两种混合气,激波后2区实验时间和气体长度约为纯Air条件下的5$\sim $10倍,其中2区实验时间为300$\sim $800 $\mu$s,2区气体长度1$\sim $1.5 m.在$\varPhi $800 mm激波管中采用Ar+Air介质气体进行电磁波传输实验,获得了比在纯Air介质中与理论预测更一致的结果.      

RP-3航空煤油点火特性研究

在预加热到135℃的激波管反射激波后5区,以点火过程中OH自由基在306.5nm处特征发射光谱强度的急剧变化作为点火发生的标志,进行了RP-3航空煤油点火特性的实验研究.实验温度范围为800～1450K,当量比为0.5,1,1.5,压力为0.05,0.1,0.2MPa,O₂的摩尔浓度为空气含量20%.实验获得了低压条件下（0.05,0.1,0.2MPa）RP-3航空煤油点火延时与点火温度﹑压力﹑当量比以及煤油和氧气浓度的依赖关系.将低压实验结果与高压（0.55,1.1,2.2MPa）条件下煤油点火特性进行了对比.结果显示,当量比对煤油点火特性的影响存在一个临界温度.在临界温度以上的高温区,煤油点火延时随当量比增加而增长;在临界温度以下的低温区,煤油点火延时随当量比增加而缩短;这一临界温度随点火压力的降低而升高.采用3种煤油燃烧反应动力学机理对煤油点火过程进行了动力学数值模拟,并与实验结果进行了对比.结果显示,Honnet等提出的煤油反应机理在高压（2.2MPa）下与实验结果吻合得很好,而在低压下有一些差异.对不同压力条件下的点火过程进行敏感度分析表明,三体反应H+O₂+M=HO₂+M在高压时对煤油点火起轻微抑制作用,而在低压时对煤油点火起促进作用.