燃焼風洞における入口化学種の着火・燃焼におよぼす影響

入口化学物质对燃烧风洞点火和燃烧的影响

• 批准号: 08751063
• 负责人: 猪口 雄三
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08751063/
• 关键词: 化学反応; 燃焼風洞; 超音速燃焼; 数値流体力学; スクラムジェットエンジン

Vitiatedヒ-タ型の燃焼風洞に対し,数値流体力学(CFD)的手法により,実際の超音速燃焼風洞の幾何学形状を与え,風洞内の化学非平衡反応流れを計算して燃焼生成物の影響を調べた結果,以下の知見を得た.・Vitiated airを用いた燃焼風洞では,通常の高温空気を用いる風洞に比して,圧力・温度の変化が緩慢になる.すなわち,衝撃波直後や循環領域など,圧力・温度のあがるべき場所で温度・圧力が高温空気ほど上がりきれず,膨張波領域など温度・圧力の下がるべき場所で,高温空気ほど下がりきれない.・そのオーダーは数パーセントであるが,温度が2000[K]近い流れ場では数100[K]の差となり,燃焼場に多大な影響を与える.・これらの原因は主に,vitiatedヒ-タで生じた水蒸気成分によって混合気の物性が(高温空気に比して)変化しているためであり,vitiatedヒ-タで生じた活性化学種(O,H,OH)の影響は小さい.・強く燃焼している領域にvitiated airが流入すると,H_2Oが解離して活性化学種OH,Hが増加するが,その存在によって反応が加速されることはなく,解離反応が吸熱反応であるため燃焼場の温度が下がって燃焼は抑制される.

使用计算流体动力学（CFD）方法来提供实际超音速燃烧风洞的几何形状，并计算了风洞内化学的非平衡反应流以研究燃烧产物的影响，并获得了以下发现。 - 使用空气在燃烧风隧道中进行宣传，压力和温度的变化比使用正常高温空气在风洞中慢。也就是说，在压力和温度应该上升的地方，例如冲击波或循环区域后立即，温度和压力不能像高温空气一样上升，而在温度和压力应下降的地方，例如膨胀波区域，温度和压力不能像高温空气一样下降。 - 该顺序为几个百分之几，但是在温度接近2000 [k]的流场中，几百[k]的差异将为数百[k]，这对燃烧场有显着影响。 - 这些主要是因为混合物的特性变化（与高温空气相比），这是由于被填充加热器产生的水蒸气成分以及由脉动加热器产生的活性化学物种（O，H，OH）的作用很小。 - 饲养加热器在强烈燃烧的区域。当空气流入时，H_2O解离会分离，而活性化学物种OH和H增加，但是化学物种的存在不会加速反应，而解离反应是一种吸热反应，因此燃烧场的温度降低并抑制了燃烧的温度。