胡焰彬，翁春生，白桥栋，杨建鲁，黄孝龙

(南京理工大学 瞬态物理国家重点实验室，南京 210094)



吸气式PDE点火室引入氧气的试验研究

胡焰彬，翁春生，白桥栋，杨建鲁，黄孝龙

(南京理工大学 瞬态物理国家重点实验室，南京 210094)

为了改善吸气式脉冲爆轰发动机的爆轰效果，在发动机的点火室内引入了氧气，并开展了系列试验研究，研究结果表明，点火室内引入氧气，提高了吸气式PDE的爆轰波压力与传播速度，缩短了点火起爆的时间，增加了发动机的平均推力，简化了发动机内的强化燃烧装置。与纯空气状况相比，爆轰波压力最大增加了1.28倍、爆轰波传播速度与发动机平均推力的最大增幅分别为69.57%和62.84%，点火起爆时间则相应减少了36.47%。点火室引入的氧气量存在临界值，小于临界值时随着引入氧气量的提高，发动机爆轰效果的改善越显著；大于临界值时，发动机会形成连续燃烧。

吸气式脉冲爆轰发动机；点火室；氧含量；燃烧转爆轰；平均推力；试验研究

0 引言

脉冲爆轰发动机(Pulse Detonation Engine，简称PDE)的起爆方式主要分为直接起爆和间接起爆。考虑到PDE在实际推进系统中的应用，就需要使用具有更高能量密度和安全存储性能的液体燃料[1]。此时，直接起爆所需的点火能量很大(>106J)，难以实现[2]。因此，在实际应用中，需采用较低的点火能量，通过燃烧转爆轰(Deflagration to Detonation Transition，简称DDT)的转变方式来完成起爆过程。对于液体燃料，DDT长度可达米的数量级[3]，因而采用各种措施来缩短PDE的DDT时间和距离显得十分必要。

常见的缩短DDT时间和距离的方法主要是在爆轰室内安装各种强化燃烧装置，如多管蒸发助爆器[4]、掺混器[5]、Shchelkin螺旋[6]、圆环形扰流片[7]等。L……