摘要：针对超燃冲压发动机研究中对燃烧室出口温度场的测量需求以及暂冲式超燃冲压发动机燃烧台架试验中的应用难点,开发了适用于瞬态燃烧场温度测量的单脉冲相干反斯托克斯拉曼反射(CARS)系统及CARS光谱计算和温度反演软件CARSCF。采用USED相位匹配方式来降低湍流影响,结合多尺度小波分析方法来实现CARS光谱降噪处理,提高信噪比。在暂冲式脉冲燃烧风洞上开展了来流马赫数2.6条件下超燃冲压发动机燃烧室出口温度测量试验,获取了超声速来流(冷态)建立、H_(2)点火加热空气、建立超声速燃烧流场直至试验结束过程中的燃烧室出口温度,以及煤油/空气燃烧时燃烧室出口温度场分布。结果显示,超声速冷流时温度处于低温(约205K)状态,随着H_(2)点火加热来流空气,来流温度上升至853K;随着煤油/Air点火,温度急剧上升,稳定燃烧状态下燃烧流场温度为1970K±144K。燃烧室出口截面温度场分布测量结果显示,高温区位于燃烧室出口截面上侧区域,而燃烧室出口截面上中间区域的温度低于上下两侧。燃烧室出口温度分布CARS测量结果与火焰自发光成像结果一致,表明单脉冲CARS技术用于瞬态燃烧流场温度测量的可行性。

摘要：建立和完善了燃烧室出口测温热电偶接点的换热模型 ,发展了热电偶测温辐射误差、导热误差的修正计算方法。在此基础上 ,分析了热电偶几何参数对辐射误差、导热误差的影响规律。结果表明 :热电偶接点大小、偶丝的粗细以及偶丝的长度等几何参数对辐射误差和导热误差具有显著影响 ,设计热电偶时可根据具体的使用环境对这些参数进行优化选取。

摘要：航空发动机燃烧室出口径向温度分布、出口周向温度分布的研究对燃烧室十分重要。利用试验测得燃烧室出口温度径向、周向分布的数据,可以得到燃烧室气动性能的各种数据。为适应某单头部燃烧室出口温度的测量需求,借鉴涡轮叶片的冷却设计方法,设计了一种适用于燃烧室出口温度测量的气冷温度探针。应用CFX软件对气冷温度探针的冷却效果进行了详细分析,借助Workbench软件对气冷温度探针结构强度进行了详细计算,使冷却效果和强度安全储备系数满足使用要求。该气冷温度探针在某单头部燃烧室试验中得到了应用,试验最高温度达到2 005 K。试验结果表明,气冷温度探针冷却效果、结构强度均满足使用要求,与计算结果一致。该研究为气冷温度探针设计提供了一种可靠的新方法。