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关键词：
开放光路,傅里叶变换红外光谱仪,臭氧,合成背景光谱,非线性最小二乘,检测限
发表时间：
2012-02-06 15:20:01
摘 要 在化学激波管中利用反射激波进行点火，采用ＯＨ自由基在３０６．４ｎｍ处特征发射谱线强度的急剧变化标志燃料的着火，由光谱单色仪、光电倍增管、压力传感器和示波器组成测量系统，测量了正庚烷／氧气的点火延迟时间，点火压力（１．０±０．１）和（０．７５±０．０５）ａｔｍ，点火温度１ １７０～１ ７３０Ｋ，当量比１．０，得到了在此实验条件下正庚烷／氧气点火延迟时间随温度变化的关系式。研究结果表明正庚烷／氧气点火延迟时间随温度的增加呈指数减小，点火压力为０．７５ａｔｍ时，随着点火温度的增加，点火延迟时间的变化率要小于１．０ａｔｍ条件时。实验结果为建立正庚烷燃烧反应动力学模型，验证正庚烷燃烧反应机理提供了实验依据。
高超声速飞行器是２１世纪航空航天领域发展的重点，其发动机燃烧室里燃料燃烧机理的研究是研究工作的关键点［１］。在燃烧室中实现碳氢燃料的自点火与稳定高效燃烧是超声速燃烧中极其重要的研究问题，而燃料的点火延时特性就是其中的主要问题之一。燃料点火延迟时间还是验证燃烧反应简化机理和化学动力学建模的重要依据［２］，因此燃料的点火延时特性一直是国内外研究的热点。国内王苏等对煤油和Ｊ－Ｐ１０燃料的点火延时进行了测量［３］；徐胜利等也对雾化煤油的点火延时进行了测量［４］。然而因煤油组分的复杂性，各组分性质又有很大差别，其点火延迟时间的准确测定非常困难。因此有必要对单组分燃料的点火延时特性获得充分了解。正庚烷是汽油等复杂混合燃料的重要组分，分析正庚烷等单组分燃料的点火特性对进一步了解多组分混合燃料的点火特性至关重要。国外对正庚烷的点火特性已有研究［５－８］，但主要是对高于一个大气压条件下正庚烷点火延时的测量，如Ｈａｎｓｏｎ研究组在１～６个大气压下测得了１ ２５０～１ ７５０Ｋ范围内正庚烷／氧气的点火延迟时间［６］。就我们所知，还未见有低于一个大气压的正庚烷点火延时测量结果，而国内对正庚烷的点火延时测量也未见有报道。本文对低压条件下正庚烷／氧气的点火延时进行了测量，结果对完善正庚烷点火延时的实验数据，建立我国自己的燃烧反应数据库，发展我国航空航天事业是非常有意义的。
对燃料燃烧反应的实验研究，光谱方法是非常有效的实时在线测量手段。本文采用化学激波管、透紫外石英光纤、光谱单色仪和示波器等组成的测试系统，通过对ＯＨ 自由基特征发射谱的实时在线测量，测得了正庚烷在点火压力（１．０±０．１）和（０．７５±０．０５）ａｔｍ，点火温度在１ １７０～１ ７３０Ｋ范围，当量比为１．０的点火延迟时间。
对燃料燃烧反应的实验研究，光谱方法是非常有效的实时在线测量手段。本文采用化学激波管、透紫外石英光纤、光谱单色仪和示波器等组成的测试系统，通过对ＯＨ 自由基特征发射谱的实时在线测量，测得了正庚烷在点火压力（１．０±０．１）和（０．７５±０．０５）ａｔｍ，点火温度在１ １７０～１ ７３０Ｋ范围，当量比为１．０的点火延迟时间。
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