钟富宇, 乐嘉陵, 田 野, 岳茂雄

中国空气动力研究与发展中心 高超声速冲压发动机技术重点实验室, 四川 绵阳 621000

0 引 言

吸气式高超声速飞行器是实现全球范围内快速远程民用运输、可突防远程快速打击以及近地轨道空间运输等的重要载体[1]。超燃冲压发动机是这类飞行器最具推广意义的推进装置，尤其是在马赫数大于5.0时具有非常广阔的应用前景。超燃冲压发动机燃烧室的可靠点火和稳定燃烧过程一直是人们关注的焦点。在超声速燃烧过程中，对流场结构和火焰发展变化过程的研究能够加深对点火和燃烧机理的认识，需要采用多种非接触式燃烧流场诊断技术对其进行观测，以达到多种测量结果相互补充和印证的目的。

田野等[2]通过试验研究了不同当量比的氢燃料对燃烧模态和燃烧流场结构的影响，采用了多种非接触光学测量方法进行同步测量，结果表明:当量比大于0.17时，燃烧流场结构不稳定，火焰分布呈现破碎状,火焰在燃烧室上下壁面之间来回传播；当量比小于或等于0.17时，燃烧流场结构稳定，火焰呈现连续分布，火焰稳定分布于凹槽下部剪切层内。吴戈等[3]综合利用OH-PLIF及CH-PLIF研究了乙烯燃料在凹腔流动的几个截面火焰结构，结果表明：当量比较低时，燃烧的火焰反应区主要在凹腔中，OH沿中心轴对称分布，当量比较高时OH主要沿燃烧室两侧壁分布；CH-PLIF的结果显示放热区呈现高度褶皱的破碎状，放热区分布范围比反应区更窄。……