含硼富燃燃?xì)馊紵龑?shí)驗(yàn)研究①

馮喜平，徐 剛，任全彬，劉 洋

(1.西北工業(yè)大學(xué)燃燒、熱結(jié)構(gòu)與內(nèi)流場(chǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710072;2.中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第四研究院，西安 710025)

含硼富燃燃?xì)馊紵龑?shí)驗(yàn)研究①

馮喜平1，徐 剛1，任全彬2，劉 洋1

(1.西北工業(yè)大學(xué)燃燒、熱結(jié)構(gòu)與內(nèi)流場(chǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710072;2.中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第四研究院，西安 710025)

為實(shí)現(xiàn)固沖發(fā)動(dòng)機(jī)二次燃燒模型驗(yàn)證，結(jié)合固沖發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件，設(shè)計(jì)了一種帶透明觀察窗燃燒實(shí)驗(yàn)裝置;營(yíng)造了簡(jiǎn)單的燃燒環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了燃燒過程摻混作用的弱化;借助高速攝像進(jìn)行了以空氣速度作為單一變量的含硼富燃燃?xì)馊紵梢暬瘻y(cè)量，獲得了火焰形態(tài)結(jié)構(gòu);采用高速數(shù)據(jù)采集，獲得了燃燒室壓力;將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比和分析。結(jié)果表明，燃?xì)馀c空氣速度相近時(shí)，火焰呈錐角結(jié)構(gòu)，硼粒子的點(diǎn)火距離較長(zhǎng);燃?xì)馀c空氣速度差較小時(shí)，同一位置燃燒室壓力較大;燃?xì)馀c空氣速度近似程度決定火焰的形態(tài);數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。

硼粒子;透明觀察窗;高速攝像;點(diǎn)火距離

0 引言

為提高能量特性，固沖發(fā)動(dòng)機(jī)多采用含硼推進(jìn)劑。在固沖發(fā)動(dòng)機(jī)二次燃燒中，氧化劑為空氣，燃燒劑為含硼粒子的燃?xì)?，二者通過獨(dú)立通道進(jìn)入二次燃燒室進(jìn)行燃燒，其燃燒過程由氣相燃燒和凝相燃燒共同組成，燃燒屬于非預(yù)混氣固兩相燃燒。

對(duì)于純氣相的非預(yù)混燃燒，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)做了大量研究。甘云華等［1］拍攝并對(duì)比了液體乙醇的自由射流和受限射流火焰結(jié)構(gòu)，獲得了不同條件下的火焰形態(tài)。Moore J D等［2］研究了甲烷和氧氣的火焰穩(wěn)定性，獲得不同形態(tài)的火焰結(jié)構(gòu)，并給出了火焰形態(tài)與氧燃比、氧氣、燃?xì)饫字Z數(shù)等參數(shù)之間的影響關(guān)系。顧欣等［3］等對(duì)甲烷和氧氣的濕空氣鈍體火焰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，利用粒子測(cè)速儀(PIV)完成了冷流PIV實(shí)驗(yàn)，拍攝了火焰形態(tài)?；蓥蔚龋?］對(duì)合成氣稀釋燃燒火焰進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究，通過對(duì)火焰形態(tài)的觀測(cè)和對(duì)出口產(chǎn)物組分的測(cè)量，研究了燃料稀釋對(duì)火焰形態(tài)、火焰穩(wěn)定性及出口產(chǎn)物的影響。Roquemore W M等［5］研究了不同燃?xì)夂涂諝赓|(zhì)量流率下的火焰結(jié)構(gòu)，觀測(cè)到燃燒室下游區(qū)域的“火球”。

對(duì)于氣固兩相流非預(yù)混燃燒，實(shí)驗(yàn)方面的研究成果相對(duì)較少。Ciezki H K等［6］拍攝了含硼推進(jìn)劑藥塊在臺(tái)階突擴(kuò)補(bǔ)燃室中的燃燒狀況，并利用激光多普勒測(cè)速儀(LDV)，獲得了燃燒室中顆粒相的速度分布。Gany A等［7］采用高速攝像技術(shù)，觀測(cè)到固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)二次燃燒室中含硼推進(jìn)劑表面的燃燒火焰，發(fā)現(xiàn)金屬顆粒以大片狀從推進(jìn)劑表面脫落。

對(duì)于固沖發(fā)動(dòng)機(jī)中的二次燃燒，研究者進(jìn)行了大量理論和實(shí)驗(yàn)研究，取得了許多成績(jī)，獲得了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)、不同來流參數(shù)、不同一次噴射參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響規(guī)律，獲得了通過強(qiáng)化空氣與一次燃?xì)獾膿交焯岣叨稳紵实姆椒āＳ捎诠虥_發(fā)動(dòng)機(jī)二次燃燒過程的復(fù)雜性，研究者普遍存在對(duì)燃燒機(jī)理認(rèn)識(shí)不足、理論計(jì)算中燃燒模型選擇困難、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果差異較大等問題。針對(duì)上述問題，本文通過實(shí)驗(yàn)方法開展研究工作，努力通過模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，來修正和改進(jìn)二次燃燒燃燒模型。

1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示。進(jìn)氣模擬系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)來流空氣進(jìn)氣條件;燃?xì)獍l(fā)生器用于產(chǎn)生富燃燃?xì)?實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)是研究主體，用于進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn);測(cè)量裝置用于實(shí)驗(yàn)過程參數(shù)測(cè)量;火焰拍攝裝置用于燃燒火焰形態(tài)測(cè)量。

圖1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic of experimental system

1.1 進(jìn)氣模擬系統(tǒng)

采用西北工業(yè)大學(xué)固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)來流空氣的流量控制、溫度模擬和壓力模擬。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各部分功能如下:電動(dòng)截止閥用于實(shí)現(xiàn)管路氣體的關(guān)斷;減壓閥用于實(shí)現(xiàn)壓縮空氣減壓;過濾器用于實(shí)現(xiàn)空氣的過濾;流量孔板用于進(jìn)行流量測(cè)量;調(diào)節(jié)閥用于進(jìn)行流量調(diào)節(jié);加熱器用于實(shí)現(xiàn)來流的溫度模擬。進(jìn)氣模擬工作原理為存儲(chǔ)于高壓氣罐中的高壓空氣(6.0 MPa)通過過濾器實(shí)現(xiàn)空氣品質(zhì)控制后，由電動(dòng)截止閥實(shí)現(xiàn)流動(dòng)過程控制;空氣進(jìn)一步經(jīng)減壓閥實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定減壓后，為來流模擬提供滿足條件的氣體源頭;減壓后的空氣經(jīng)空氣加熱裝置加熱后，實(shí)現(xiàn)來流的溫度模擬;加熱后的空氣經(jīng)穩(wěn)流裝置整流為實(shí)驗(yàn)所用進(jìn)氣條件。進(jìn)氣模擬參數(shù)測(cè)量與控制，通過設(shè)備自帶的參數(shù)測(cè)量與控制系統(tǒng)完成。

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)

如圖2所示，實(shí)驗(yàn)裝置主要由燃?xì)獍l(fā)生器、二次燃燒室、空氣進(jìn)氣條件控制裝置和尾噴管等組成。為了能同時(shí)用于冷、熱態(tài)實(shí)驗(yàn)，便于測(cè)量和安裝，二次燃燒室采用模塊化二維開窗設(shè)計(jì)，橫截面為正方形。燃燒室前、后和上、下均設(shè)計(jì)有觀察窗;在需要位置布設(shè)測(cè)壓孔，便于壓力信號(hào)的采集;在上下觀察窗位置安裝玻璃組件用于PIV片光源的射入，進(jìn)行冷態(tài)實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行火焰拍攝時(shí)，觀察窗安裝12 mm厚的石英玻璃，外部再敷設(shè)一層10 mm厚的有機(jī)玻璃，便于高速攝像系統(tǒng)圖像采集。

圖2 燃燒實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Composition of diffusion combustion facility

實(shí)驗(yàn)裝置工作原理為含硼推進(jìn)劑在壅塞式固體燃?xì)獍l(fā)生器中燃燒，產(chǎn)生富燃燃?xì)?該燃?xì)饨?jīng)過喉部達(dá)到聲速后，經(jīng)由擴(kuò)張段產(chǎn)生的正激波降速為亞音速后，由長(zhǎng)尾管噴入二次燃燒室?？諝饨?jīng)來流模擬系統(tǒng)的穩(wěn)流裝置整流和穩(wěn)壓后，通過和燃燒室前端相連的4個(gè)空氣軟管進(jìn)入燃燒室，燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)一步燃燒后，由噴管噴出。

為保證燃?xì)膺M(jìn)氣與二次燃燒室結(jié)構(gòu)相同，長(zhǎng)尾管設(shè)計(jì)為橫截面為14.2 mm×14.2 mm的方形出口。燃?xì)馀c空氣采用平行進(jìn)氣的設(shè)計(jì)思想以弱化燃?xì)馀c空氣的摻混。燃?xì)庥沙隹跒榉叫蔚拈L(zhǎng)尾管在二次燃燒室前端中心噴入燃燒室，空氣由周向布置的4個(gè)進(jìn)氣孔進(jìn)入，經(jīng)平行進(jìn)氣裝置(鎳合金泡沫金屬)整流后，圍繞長(zhǎng)尾管噴入燃燒室。

本研究的二次燃燒實(shí)驗(yàn)裝置具有如下特點(diǎn):(1)燃燒劑和氧化劑分別從不同通道進(jìn)入燃燒區(qū)域;(2)燃燒劑和氧化劑以近乎速度平行的方式進(jìn)入燃燒室，兩者一邊混合，一邊燃燒;(3)混合速率遠(yuǎn)小于化學(xué)反應(yīng)速率，弱化燃?xì)馀c空氣摻混作用。

1.3 燃燒裝置參數(shù)測(cè)量

燃燒室參數(shù)測(cè)量通過奧地利德維創(chuàng)(Dewetron)公司生產(chǎn)的DEWE-2010便攜式數(shù)據(jù)采集設(shè)備完成。

1.4 火焰結(jié)構(gòu)拍攝

實(shí)驗(yàn)中，由于燃燒反應(yīng)時(shí)間快，火焰明亮度高，普通相機(jī)曝光時(shí)間過長(zhǎng)，容易導(dǎo)致拍攝圖片過曝。借助高速攝像儀高解析度和較短曝光時(shí)間的特性，可拍攝瞬時(shí)火焰形態(tài)，獲得更多的實(shí)驗(yàn)信息。實(shí)驗(yàn)用高速攝像儀為美國(guó)Vision Research公司生產(chǎn)的PHANTOM V4.3 高速相機(jī)，鏡頭為 Nikon 40 mm 1.8 定焦鏡頭，拍攝角度為側(cè)面拍攝。參數(shù)設(shè)置為拍攝圖片分辨率為800×600，每秒幀數(shù)為 50幀，鏡頭曝光時(shí)間為300 μs。相機(jī)連續(xù)拍攝圖片為886張，持續(xù)時(shí)間為17 s，觸發(fā)方式采用操作人員在燃燒室工作前2 s，通過控制程序觸發(fā)。

2 實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計(jì)

模擬來流條件:高度10 000 m、飛行 Mɑ=2.8，其對(duì)應(yīng)的總溫573 K，總壓0.67 MPa;燃?xì)獍l(fā)生器幾何狀態(tài):內(nèi)徑為63 mm、喉徑4 mm;燃?xì)獍l(fā)生器和燃燒裝置工作條件:推進(jìn)劑采用端面燃燒藥柱，燃?xì)赓|(zhì)量流率0.03 kg/s，空燃比 10。

實(shí)驗(yàn)中，通過改變進(jìn)氣面積實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣速度的控制。通過測(cè)量不同進(jìn)氣速度條件下的二次燃燒室熱力參數(shù)，結(jié)合火焰形態(tài)的高速攝影照片，探究不同進(jìn)氣條件下的燃燒特征及進(jìn)氣速度對(duì)二次燃燒的影響。

空氣和燃?xì)馑俣炔捎靡痪S簡(jiǎn)化流動(dòng)計(jì)算得到。計(jì)算結(jié)果表明，空氣在全截面進(jìn)氣時(shí)速度較低，與燃?xì)馑俣认嗖钶^大。為獲得不同進(jìn)氣速度，采用減小進(jìn)氣面積提高速度的方法，來實(shí)現(xiàn)燃?xì)馀c空氣速度匹配。實(shí)驗(yàn)工況如表1所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 測(cè)量結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)中，分別在燃燒室前、中、后位置布置壓力測(cè)量點(diǎn)(對(duì)應(yīng)標(biāo)注為 p03、p04、p07)，進(jìn)行燃燒過程測(cè)量。進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，較為成功和代表性實(shí)驗(yàn)結(jié)果有兩次。

圖3(a)為工況1條件下的燃燒室總壓曲線。由圖3(a)可見，燃?xì)獍l(fā)生器點(diǎn)火前，來流形成的燃燒室壓力在0.13 MPa左右;燃?xì)獍l(fā)生器點(diǎn)火后，壓力出現(xiàn)點(diǎn)火峰，后迅速回落，經(jīng)1 s左右壓力曲線迅速增高;穩(wěn)態(tài)燃燒時(shí)，壓力平穩(wěn)，平均值在0.3 MPa左右，穩(wěn)態(tài)燃燒時(shí)間4 s左右。圖3(b)為工況2條件下燃燒室總壓曲線。由圖3(b)可見，燃燒室總壓趨勢(shì)與圖3(a)基本一致，初始?jí)毫?.13 MPa，但總壓出現(xiàn)了二次點(diǎn)火峰。出現(xiàn)了二次點(diǎn)火峰的原因可能為燃?xì)獍l(fā)生器點(diǎn)火后，由于推進(jìn)劑點(diǎn)火藥包顆粒不均勻，較細(xì)小的顆粒先點(diǎn)著，較大的顆粒后點(diǎn)著，從而導(dǎo)致兩次點(diǎn)火壓力峰的出現(xiàn)。點(diǎn)火后，經(jīng)過1 s左右的過渡，壓力曲線迅速增高，繼而建立起穩(wěn)態(tài)燃燒。穩(wěn)態(tài)燃燒段曲線呈現(xiàn)小幅遞增趨勢(shì)，平均值為0.33 MPa，持續(xù)時(shí)間3 s左右。

表1 燃燒實(shí)驗(yàn)工況Table 1 Test parameters for combustion

圖3 總壓曲線圖Fig.3 Pressure curve of chamber

圖4(a)、(b)分別是工況1和工況2燃?xì)獍l(fā)生器靜壓曲線，實(shí)驗(yàn)測(cè)量中對(duì)應(yīng)標(biāo)注為p01。由圖4可見，兩種工況下的燃?xì)獍l(fā)生器靜壓曲線趨勢(shì)基本一致。點(diǎn)火開始后，首先出現(xiàn)較高的點(diǎn)火壓力峰，點(diǎn)火結(jié)束后，推進(jìn)劑等速燃燒，壓力存在小幅上揚(yáng)，壓力變化趨勢(shì)與燃燒室總壓變化趨勢(shì)大體一致。

圖4 靜壓曲線圖Fig.4 Pressure curve of gas generator

對(duì)比圖3中兩種工況的總壓曲線，可發(fā)現(xiàn):

(1)兩種工況下，燃燒室總壓曲線平穩(wěn)、光滑，說明燃燒穩(wěn)定。

(2)點(diǎn)火壓力峰至總壓平穩(wěn)存在簡(jiǎn)短時(shí)間差。由于硼粒子為微小直徑顆粒，其在熱空氣中的點(diǎn)火都需要時(shí)間，上述點(diǎn)火壓力峰至總壓平穩(wěn)過程為硼粒子過程。以點(diǎn)火壓力峰為起點(diǎn)計(jì)算，工況1用時(shí)大于1 s，工況2用時(shí)小于1 s。兩種工況下燃燒條件區(qū)別僅在于空氣速度的不同，工況2比工況1進(jìn)氣速度高，單位體積內(nèi)進(jìn)氣密度高，較高的氧氣密度使得含硼富燃燃?xì)庵袣庀嗳紵母浞郑鹆Ｗ釉诨鹧嬷猩郎馗?，進(jìn)而能更快地建立起穩(wěn)定燃燒?？傻贸觯?xì)馀c空氣相近的速度有利于硼粒子快速升溫，從而縮短壓力建立時(shí)間。

(3)工況1，二次燃燒室均壓0.3 MPa;工況2，燃燒室均壓0.33 MPa，略高于工況1，說明燃燒效率略有提高。在燃?xì)馑俣扰c空氣速度相近的情況下，不僅有利于穩(wěn)定燃燒的建立，也有利于燃燒的進(jìn)行。

(4)對(duì)比兩種工況下壓力穩(wěn)定段曲線發(fā)現(xiàn)，工況2條件下，二次燃燒壓力略高，并出現(xiàn)不斷爬升的趨勢(shì)。這是由于燃?xì)馀c空氣速度相近的工況下，更有利于燃燒的進(jìn)行，產(chǎn)生更高的二次燃燒室壓力;壓力越高，越有利于硼粒子在火焰中燃燒，而硼粒子燃燒放出的熱增強(qiáng)了氣相與硼粒子之間的傳熱［8］，對(duì)壓力有正面貢獻(xiàn)。兩者相得益彰，因此出現(xiàn)壓力不斷爬升的態(tài)勢(shì)。

3.2 高速攝像結(jié)果及其分析

由于拍攝區(qū)域限制，僅進(jìn)行了前兩個(gè)觀察窗(窗1和2)火焰拍攝。圖5為燃燒穩(wěn)定段瞬時(shí)火焰形態(tài)。

圖5 高速攝像截圖Fig.5 Screenshots of high speed photograph

一次燃?xì)鈪?shù)通過推進(jìn)劑熱力計(jì)算得到，一次燃燒溫度1 870 K，略高于硼粒子的點(diǎn)火溫度［9］。含硼富燃燃?xì)庾蚤L(zhǎng)尾管噴時(shí)，由于存在速度，顆粒相溫度會(huì)有所降低，硼粒子到達(dá)溫度較高的火焰鋒面時(shí)，溫度達(dá)到硼粒子點(diǎn)火溫度，發(fā)生點(diǎn)火，溫度進(jìn)一步提高，繼而增強(qiáng)硼粒子與氣相之間傳熱［8］，使燃燒持續(xù)進(jìn)行。從高速攝像截圖可印證這一點(diǎn)，長(zhǎng)尾管出口火焰有微弱亮度，噴出后亮度降低，經(jīng)過一段距離后，火焰亮度突然增強(qiáng)，發(fā)生點(diǎn)火，長(zhǎng)尾管出口至火焰亮度突然增強(qiáng)處，即為補(bǔ)燃室中含硼富燃燃?xì)恻c(diǎn)火距離。

對(duì)比兩種工況下燃燒穩(wěn)定段火焰結(jié)構(gòu)可見，工況2點(diǎn)火距離長(zhǎng)于工況1。工況1中，空氣進(jìn)氣速度為12.6 m/s，與工況2相比，進(jìn)氣速度較低，氣相火焰錐角較大，火焰鋒面寬，加之氣體流動(dòng)速度較低，含硼富燃燃?xì)庠谌細(xì)獬隹谳^短距離上到達(dá)溫度較高的火焰鋒面處，完成了點(diǎn)火;工況2中，進(jìn)氣速度的提高，使得火焰錐角變小，火焰變得細(xì)長(zhǎng)，火焰鋒面變窄。前部較窄的火焰鋒面不足以提供足夠的熱量，使含硼富燃燃?xì)恻c(diǎn)火，在速度較大的空氣帶動(dòng)下，含硼富燃燃?xì)恻c(diǎn)火距離隨之增大。改變空氣與燃?xì)獾南鄬?duì)速度，實(shí)際上是改變了兩氣相交界處剪切層內(nèi)的剪切力大小，剪切層的位置即是火焰鋒面所在的位置，含硼富燃燃?xì)恻c(diǎn)火的發(fā)生正是到達(dá)兩種氣體剪切層的時(shí)刻。因此，改變進(jìn)氣速度，實(shí)質(zhì)上是改變了燃?xì)馀c空氣兩者的壓力差，從而影響到主流的膨脹特性［10］，進(jìn)而影響到火焰鋒面的位置和含硼富燃燃?xì)恻c(diǎn)火的位置。

4 數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

采用Fluent軟件中UDF功能，編寫程序，對(duì)兩種工況燃燒狀況進(jìn)行了模擬。其中，硼粒子點(diǎn)火燃燒采用King模型，氣相燃燒采用有限速率/渦耗散模型，湍流選取RNG k-ε模型，所得流場(chǎng)分布(壓強(qiáng)和B2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù))如圖6和圖7所示。

圖6 燃燒室壓力Fig.6 Pressure of combustion chamber

圖7 B2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fig.6 Mass fraction of B2O3

模擬所得的兩種工況二次燃燒室壓力分別為0.48 MPa和 0.50 MPa; 實(shí)驗(yàn)測(cè)得為 0.40 MPa 和0.43 MPa。模擬所得含硼富燃燃?xì)恻c(diǎn)火距離分別為57 mm和111 mm;實(shí)驗(yàn)測(cè)得為50 mm和100 mm。二者基本吻合。

5 結(jié)論

(1)設(shè)計(jì)了截面為長(zhǎng)方形，帶透明觀察窗的燃燒裝置。

(2)觀測(cè)到不同工況下火焰形態(tài)和含硼富燃燃?xì)恻c(diǎn)火距離?？諝馀c燃?xì)馑俣炔顚?duì)其有顯著影響，空氣與燃?xì)馑俣炔钣?，含硼富燃燃?xì)恻c(diǎn)火距離愈長(zhǎng)。

(3)通過數(shù)值計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，初步驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法。

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(編輯:崔賢彬)

Experimental study on the combustion of fuel-rich gas containing boron particles

FENG Xi-ping1，XU Gang1，REN Quan-bin2，LIU Yang1
(1.Science and Technology on Combustion，Internal Flow and Thermal-Structure Laboratory，Northwestern Polytechnical Univercity，Xi＇an 710072，China;2.The Fourth Academy of CASC，Xi＇an 710025，China)

A test facility，which has transparent observation windows，was designed to solve the verification of secondary combustion models according to the working conditions of solid rocket-ramjet motor(SRRM).This facility was made to shorten the effect of mixing and form simple combustion environment.The combustion phenomena of fuel-rich gas containing boron particles，which was based on the single variable of air inlet velocity，were studied with the help of high-speed photographer and data acquisition.The shape of fire and pressure of combustion chamber were observed and numerical simulation was then compared with the experiment data.The experiment results indicate that the diffusion flame has a cone-shape contour，the distance of secondary ignition of boron particles is longer and the pressure of combustion chamber in the same location is higher when the air inlet velocity is approximate to the gas velocity.The contour of the diffusion flame is determined by the approximate level of air inlet velocity and the primary gas velocity and the results of numerical simulation are basically matched with the experiment outcome.

born particles;transparent observation window;high speed photographer;distance of ignition

V438

A

1006-2793(2014)06-0787-05

10.7673/j.issn.1006-2793.2014.06.009

2013-11-26;

2013-12-08。

973支持項(xiàng)目。

馮喜平(1963—)，男，副教授，研究方向?yàn)楣虥_發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與流動(dòng)。E-mail:fengxiping@nwpu.edu.cn