吕晓静 李宁 徐恩华 高轶群

摘 要：基于吸收光谱技术结合多普勒测速方法搭建测试系统分别对脉冲爆轰发动机管口处燃气温度和速度进行了实验监测，并根据动量原理计算冲量，实现了脉冲爆轰发动机冲量的间接测量；对发动机冲量特性进行了研究，获得了发动机单个工作循环过程中燃气排放参数如燃气密度、冲量及排气质量等参数的变化情况，为脉冲爆轰发动机的设计和运行控制优化提供宝贵的参考数据。

关键词：吸收光谱；冲量；脉冲爆轰发动机；燃气

1 绪论

脉冲爆轰发动机（PDE）工作中燃气温度速度变化剧烈，通过常规接触式的电子传感器无法测量获得冲量的动态变化情况，无法揭示非稳态燃气射流对PDE推力的贡献，而燃气射流特性的获取可为发动机喷管的设计提供可靠佐证[1，2]。

激光吸收光谱技术（TDLAS）作为一种非接触式气体测量手段，能够通过测量气体对激光的吸收度来获取PDE工作过程中管口处燃气温度及速度。直喷管或无喷管PDE产生的冲量可以分为两部分，分别是燃气射流冲量和出口处反向作用力引起的冲量。[3]由此，燃气冲量可通过测量PDE管口燃气温度和燃气射流速度计算间接得到。燃气温度可直接由双谱线测试法获得，燃气射流速度可由多普勒光谱测试原理获取。[5]

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本文基于TDLAS技术，同时结合多普勒测速原理分别搭建测试系统测得燃气温度与速度，并根据动量原理计算燃气射流冲量和出口反向作用力冲量获取了PDE冲量变化情况。……