- 站内检索
- 发现检索
全部
图书
期刊
关键词
- 磁流体发电高温燃气的产生与控制研究
- 作者： 李益文 张百灵 高岭 段成铎 张磊 王宇天 何国强 来源： 推进技术 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 磁流体 磁流体发电 平衡电离 等离子体 高温燃气
- 描述： 为探索磁流体发电技术在高超声速飞行器上的应用,研制了基于燃气发生器的高温燃气实验系统。介绍了燃烧工质的选取、工况的选择以及实验系统的调试机理、运行情况。结果表明,采用航空煤油做燃料,气氧做氧化剂,混合比为1.2~12的条件下满足温度大于2600K的要求;煤油流量作为基准值,通过调节氧气路孔板流量计前压力能很好地调节燃气发生器的温度;通过调试确定了系统运行的时序,并进行了燃烧温度为3278.5K的点火实验。电导率的测试实验表明,在燃气温度2750K的情况下,燃气电导率的平均值达到10S/m,峰值15S/m,满足磁流体发电的技术要求。
- Experimental Study of MHD-Assisted Mixing and Combustion Under Low Pressure Conditions∗
- 作者： 高岭 张百灵 李益文 樊昊 段成铎 王宇天 来源： 等离子体科学和技术(英文版) 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： assisted Magneto combustion chamber mixing MHD plasma Dynamics(MHD) Hydro
- 描述： In order to reveal the mechanism of MHD-assisted mixing, and analyse the major parameters which influence the effect of MHD-assisted mixing, experiments of MHD-assisted mixing are carried out with a non-premixed butane-air combustion system. The evolvement of the discharge section and the effect of MHD-assisted mixing on combustion are investigated by changing the magnetic flux density and airflow velocity. The results show that the discharge area not only bends but also rotates around the centered wire electrode, which are mainly caused by the Lorentz force. Moreover, the highest curvature occurs near the centered wire electrode.The discharge localizes near the surface of the wire electrode and annular electrode when there is no ponderomotive force. However, if the ponderomotive force is applied, the discharge happens between these two electrodes and it gradually shrinks with time. The discharge area cannot localize near the annular electrode, which is due to the increase of energy loss in the airflow.When the airflow velocity exceeds a certain value, the discharge section becomes unstable because the injected energy cannot maintain the discharge. The rotation motion of the discharge section could enlarge the contact surface between butane and air, and is therefore beneficial for mixing and combustion. Magnetic flux density and airflow velocity are critical parameters for MHD-assisted mixing.
- 低气压直流辉光放电数值模拟与实验研究
- 作者： 张百灵 王宇天 李益文 樊昊 高岭 段成铎 来源： 高电压技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 正常辉光 气体放电 异常辉光 电子数密度 等离子体 阴极位降
- 描述： 为进一步探究低气压直流辉光放电机理,建立了基于局部平衡假设的2维直流辉光放电模型,研究了正常辉光向异常辉光放电的转变过程及其放电特性,并将异常辉光放电数值模拟结果与实验结果进行对比分析。结果表明,正常辉光放电时,在放电电压小幅增大的情况下,放电区域的扩大使放电电流增大,阴极位降区厚度减小,并出现明显的负辉光区。进一步增大放电电压,放电将覆盖整个阴极表面,可以明显区分出阴极位降区、负辉光区和正柱区,此时放电转变为异常辉光放电;放电电压为400 V时的阴极位降区电场强度高达3 200 V/cm。异常辉光放电、气压不变时,增大放电电压不会改变放电结构,但负辉光区的电子数密度增大使电流增大、放电增强;放电电压为400 V且气压在50~420 Pa之间时,放电电流将随气压的升高而增大。
- 超声速非平衡电离磁流体流动控制试验和数值模拟
- 作者： 李益文 樊昊 张百灵 王宇天 段成铎 高岭 庄重 何国强 来源： 航空学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 电导率 非平衡电离 磁流体流动控制 等离子体 超声速
- 描述： 为了开展磁流体(MHD)流动控制原理研究,建立了磁流体技术试验系统,采用电容耦合射频-直流组合放电对Ma=3.5气流进行电离,在磁场作用下产生顺/逆气流方向的洛伦兹力控制流场,采用试验段静压变化来监测磁流体流动控制效果,通过一维模型计算磁流体流动控制过程中流场变化情况,分析磁流体流动控制效果;通过添加电磁源项的Navier-Stokes方程耦合电势泊松方程建立了二维磁流体动力模型,对磁流体流动控制进行数值模拟研究。主要结论如下:在磁场约束下,电容耦合射频-直流组合放电能够在Ma=3.5流场中产生大体积均匀电流,电导率约0.015S/m;在焦耳热和洛伦兹力作用下,磁流体加速时静压升高了130Pa,减速时静压升高了200Pa;磁流体流动控制过程中,仅有不足10%的能量在磁流体通道内发生了作用;数值模拟结果显示,在试验条件下,加速时静压升高了128Pa,减速时静压升高了208Pa,与试验结果基本吻合。
- 分段法拉第磁流体发电通道流动特性数值模拟
- 作者： 张百灵 段成铎 李益文 高岭 王宇天 朱涛 来源： 推进技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 冲压发动机 磁流体 流场特性 数值模拟 发电通道
- 描述： 27.7%,马赫数降低25%,磁作用数升高至1时,出口速度将降至临界声速,马赫数降为1,出口温度较基准态升高20.8%;通道能量转化率越高,通道内壁逆压梯度越大,流动在内壁上容易发生分离;负载系数
- 基于均匀模型的低气压电容耦合射频放电特性研究
- 作者： 王宇天 张百灵 李益文 樊昊 高岭 庄重 来源： 真空科学与技术学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 均匀模型 等离子体诊断 电子温度 电子数密度 电容耦合射频放电
- 描述： 针对磁流体流动控制技术对大体积、均匀放电等离子体的需要,开展了低气压下平板型电容耦合放电特性实验研究,并基于均匀射频放电模型,联立能量平衡方程建立诊断模型对等离子体参数进行诊断。结果表明:气压较低时,放电为α模式,整个放电空间发光较为均匀,当气压大于500 Pa时,放电转变为γ模式,在电极附近出现负辉光区,但负辉光区较厚占据了整个放电空间,随着气压增大,负辉光区、法拉第暗区厚度减小,并在放电区域中心出现明显正柱区,正柱区面积随负载功率的增大而增大;放电为γ模式时,电流将随负载功率增大而增大,而电压先不变后增大,并且转折点负载功率随着气压增大而增大;电子数密度ne随负载功率的增大线性增大,而电子温度T_e只是略有增大,约为5500 K(0.47 e V)。
- 基于射频放电一维模型的等离子体诊断
- 作者： 张百灵 樊昊 李益文 阳鹏宇 高岭 王宇天 来源： 高电压技术 年份： 2015 文献类型 ： 期刊 关键词： 一维模型 磁流体 等离子体诊断 电导率 电子数密度 电容耦合射频放电
- 描述： 读取电压电流幅值及相位角;同轴电缆的容性作用对射频放电电路结构有很大影响;在压力P=1 500 Pa,放电频率f=6.2 MHz的静止条件下,电容耦合射频放电等离子体的电导率约为4×10-3 S/m
- 高温磁流体动力技术实验系统设计与调试
- 作者： 高岭 李益文 张百灵 阳鹏宇 樊昊 段成铎 向波罗 来源： 推进技术 年份： 2015 文献类型 ： 期刊 关键词： 磁流体 热电离 等离子体 高超声速
- 描述： 为了开展高温磁流体功率提取、磁流体加速、磁流体流动控制等磁流体动力技术实验,研制了基于高温燃气发生器的磁流体动力技术实验系统。介绍了高温磁流体动力技术实验系统的基本组成,设计思想及运行情况。燃气发生器采用航空煤油和气氧燃烧,产生最高温度可达3256K的高温燃气,通过添加辅助电离种子K2CO3,可以得到电导率为11.6S/m的导电流体;高温燃气经喷管的加速,在出口得到马赫数1.5的超声速导电流体;实验系统调试实现了15s以上稳定运行,表明具备了开展较长时间高温磁流体动力实验的能力。
- 超声速非平衡电离磁流体动力技术实验系统
- 作者： 樊昊 张百灵 李益文 阳鹏宇 高岭 张义宁 来源： 航空动力学报 年份： 2015 文献类型 ： 期刊 关键词： 磁流体 电导率 非平衡电离 电容耦合射频放电 吸气式风洞 超声速
- 描述： 介绍了超声速非平衡电离磁流体动力技术实验系统的设计思想和组成,设计、制作了马赫数为3.5的吸气式双喉道风洞,采用以陶瓷板为阻挡介质的电容耦合射频阻挡放电,实现了超声速流场中大体积、连续、稳定、均匀等离子体的产生.主要结论有:实验测试风洞稳定工作时间为18s,稳定运行时实验段静压为650Pa;电容耦合射频放电典型工作状态下,通过伏安诊断法测出超声速条件下等离子体的电导率为1.27×10-3S/m.
- 磁流体掺混促进燃烧初步实验研究
- 作者： 高岭 张百灵 李益文 阳鹏宇 樊昊 段成铎 权宇 王健 来源： 推进技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 磁流体 掺混助烧 减排 等离子体
- 描述： 为了有效控制污染物排放,降低航空对环境污染的影响,提出了一种磁流体掺混助燃技术。研制了磁流体掺混助燃实验系统,介绍了实验系统的基本组成,设计思想及运行情况。实验表明,利用等离子体能迅速点燃稀薄空气中的燃气;当线电极接通正极时,燃烧发生在以线电极为中心的扇形区域,当线电极接通负极时,燃烧只发生在线电极周围有限区域;在流场以及电磁场的综合作用下,可以使空气和燃气混合得更加均匀,增加空气和燃料的接触面积,使燃烧更充分,说明磁流体掺混技术起到了一定的减排效果。