周 帅，敖 文，高 毅，刘佩进，吕 翔

(西北工业大学 燃烧、热结构与内流场重点实验室，西安 710072)

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碳氢燃料作为最常见的航空航天发动机燃料被广泛使用。碳氢燃料具有能量密度高、安全性好、使用方便、成本低等优势。为了提高飞行器性能，需要密度和体积燃烧热值更高的液体燃料。传统的人工合成方式已无法满足要求[1]。作为常用的高能燃料，纳米铝粉具有体积热值高、耗氧量低、反应活性强[2]、提高推进剂燃速[3]等优势。在传统的碳氢燃料中添加高能金属颗粒，使之形成稳定悬浮液，是液体燃料高能化的重要手段[4-5]。虽然添加金属颗粒后燃料流动性和分散稳定性变差，容易导致供给管路和喷嘴内沉积、堵塞和腐蚀等问题[6]，但其具有能量密度高、点火延迟短、传热传质快等特点，可显著提升燃料的点火燃烧性能和能量特性。通过进行含纳米铝液体燃料的单液滴点火燃烧试验，可以得到含纳米铝液体燃料的燃烧规律，为其应用提供理论依据，具有重要的学术意义和工程价值。

目前，国内外学者对含金属液体燃料的燃烧试验进行了较为广泛的研究。在液体燃料中添加纳米颗粒，可提高燃料液滴对周围辐射的吸收率，从而增强液滴蒸发燃烧速率。GAN等[7]通过不同功率的汞灯对铝含量0.1%、0.5%、5%的纳米流体燃料液滴进行辐射试验，发现在所有辐射水平下，纳米流体燃料都能显著提高液滴蒸发速率；但含有高浓度纳米铝时，纳米铝的聚集增加会抑制燃料扩散并抑制蒸发，使得增强效果减弱。……