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本文目的是研究煤油气溶胶及其裂解产物的点火延时和自点火现象。在新研制的两相激波管中,利用反射激波后气流,以瞬态压力和高分辨率发射或荧光测量为主,测量了点火延时并研究了自点火现象。主要内容如下:（1）第一章简要介绍了本文研究背景和相关的国内外研究进展、主要内容等。（2）第二章主要介绍了两相激波管研制和实验状态调试。包括激波管部件设计和安装、煤油雾化方法、煤油粒径Mie散射测量,给出了缝合接触面运行状态的计算和调试结果,并确认了实验时间。（3）基于压力和OH基自发光信号测量结果,第三章给出了煤油及其裂解产物点火延时测量结果。●考察了温度T、压力p和当量比φ对点火延时τig的影响。对于T=1163K～1653K、p=0.1、0.3和0.6MPa、φ=1煤油/空气溶胶,τig约为0.10ms～6.36ms。当T相同,τig随p升高而减小,拟合得到τig=4.75×10-7p-1.16exp（17360/T）,其中,τig、p、T的单位分别为ms、MPa、K。对p=0.1MPa、T=1348K～1940K、φ=0.5、1和2的煤油裂解产物/空气混合物,τig约为0.07ms～5.04ms。当丁相同,τig随φ增大而减小。拟合得到τig=1.45×10-7φ1.85exp（24950/T）。对不同压力和当量比的点火延时数据进行归一化处理,ln(τig)和温度T均满足线性分布,这为比较不同条件的点火延时数据提供了途径。●对不同p的煤油/空气,p越大,发生爆燃对应的临界温度越低。对不同φ的煤油裂解产物/空气,φ越大,发生爆燃对应的临界温度越高。比较煤油及其裂解产物点火延时数据后发现,爆燃对应的点火延时均小于1ms。（4）针对不同压力、当量比的煤油及其裂解产物,第四章给出了自点火瞬态流场自发光成像、OH-PLIF、CH/OH基发射光谱测量结果,表征了火焰产生、传播特征和火焰内部结构。●当p=0.1MPa、0.3MPa、0.6MPa和φ=1,测量了煤油/空气溶胶自点火燃烧流场自发光成像,给出不同温度的自点火流场火焰结构和特征,显示了不同的高、低温点火机理。对于低温点火,在点火起始阶段,诱导区出现多个随机分布的火核,火核扩展、融合形成火焰面,并向反射端面传播。对于高温点火,在点火起始阶段,靠近反射端面形成了火核。当点火温度T＞1600K时,点火直接自从反射端面开始。●对相同φ、不同T的煤油裂解产物/空气,其自点火图像与煤油类似。当φ=0.5,火焰区图像表明:当T=1536K～1568K,仍为弱点火模式。当T=1700K,点火起始阶段为爆燃,火焰在传播过程中追赶反射激波,并在观察窗内赶上反射激波形成爆轰。当T=1850K,点火起始阶段在反射端面就形成了爆轰,火焰呈狭窄的带状。●针对激光器（YAG+DYE）预热后再起动,定性地测量了首次脉冲激光能量,确定了达到激光能量稳定的最大间隔时间,解决了OH-PLIF系统和激波管运行的时间同步控制问题,给出了煤油裂解产物自点火流场OH-PLIF测量结果,确认了湍流火焰内部的三维结构。●测量了自点火流场CH基（CH4/空气、波长431nm）、OH基（H2/O2、波长308nm）自发辐射的瞬态光谱特征谱线,与LIFBASE计算结果进行了比较,给出了拟合的辐射温度。（5）第五章给出了全文总结和下一步研究工作建议。本文主要特色和创新为:（1）提出“管外预混”和“循环进气”思想,研制了两相激波管、配套的雾化燃料形成和进气系统,保证了煤油气溶胶在低压段进气和静置的均匀性,为低饱和蒸汽压的液态碳氢燃料两相点火提供了新的途径。激波管所模拟低温点火的压力、温度等均和超燃发动机燃烧室参数接近。（2）测量了煤油/空气溶胶、煤油裂解产物/空气混合物的点火延时,为超燃发动机燃烧室设计提供了基础性的数据。（3）结合点火延时和点火燃烧流场自发光图像,揭示了煤油气溶胶及其裂解产物高、低温的不同点火机理。（4）将PLIF方法用于自点火燃烧流场诊断,较好地解决了激波管运行、PLIF系统的时间同步控制难题,获得了火焰内部时间、空间高分辨率的自由基荧光图像,为探索点火阶段的火焰结构和湍流燃烧机理提供了新方法,也为点火燃烧流场在线诊断应用先进光谱成像方法提供了基础。（5）本文得到的点火延时数据和自点火流场光谱图像,对于化学动力学机理验证和煤油超燃发动机（scramjet）和脉冲爆轰发动机（PDE）燃烧室设计有意义。