《在流動可燃氣體中的雷射點火實驗研究》是依託中國科學院力學研究所，由楊乾鎖擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：在流動可燃氣體中的雷射點火實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊乾鎖
- 依託單位：中國科學院力學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著超燃衝壓發動機研究的進一步深入，實現超聲速燃燒的幾個關鍵問題已經逐步明確。其中需要解決的主要問題是發動機輔助點火和火焰穩定問題。在較低馬赫數時，進入燃燒室空氣的溫度遠低於燃料自點火的溫度，發動機不能點火工作。在高馬赫數時，空氣在燃燒室時間短、溫度和壓力低、不足以維持超聲速燃燒。本項研究是將利用特殊的雷射器在材料靶上誘導出大體積的電漿以實現高速流動可燃氣體的高頻連續點火，這樣可在燃燒室的高速可燃氣流中建立穩定的值班火焰，以維持超聲速燃燒。首先利用特殊設計的大功率雷射器輸出的雷射光束，通過和某些材料靶的相互作用，誘導出大體積的電漿；然後將這種利用雷射光束產生電漿的方法引入到可燃氣流中，研究氣流的點火閾值特徵參數和對應的燃燒特徵參數，為高速流動的可燃氣體的雷射點火技術提供相關的理論依據和實驗數據。
結題摘要
在本項基金的執行過程中，首先研究了利用低功率雷射脈衝和固體物質相互作用，產生自由電子，通過逆韌致輻射過程產生電漿，再利用產生的電漿點火周圍的預混可燃氣體。這種方法，可以把預混氣體點燃至燃燒或爆轟狀態。實驗氣體中可燃氣體分別使用氫氣和乙炔，氧化劑是空氣和氧氣。實驗觀測到光脈衝和物質相互作用過程中的微粒射流；在點火前期，觀測到了電漿的形狀和隨時間的演化。利用CH自由基的A-X和B-X的兩類發射光譜成功測量了燃燒火焰的溫度。隨後，利用雷射脈衝序列成功連續點燃了氫氧、氫空氣的預混氣體。項目的執行的內容基本覆蓋了申請書所指定的範圍，實驗達到了預期的目的。
