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微波放电可以生成一种低温非平衡等离子体,其通常具有活性强、电子密度大、电离度高以及工作压强范围广等优良性能,在航空航天发动机点火与辅助燃烧领域应用前景十分广阔。对于超声速燃烧冲压发动机的众多关键问题,燃烧室技术是其中难点之一。由于超燃冲压发动机的主要特点即是燃烧室中气流以超声速流动,因而在其中实现燃料的充分混合、可重复启动点火以及稳定燃烧都十分困难。鉴于此,本文提出了将微波等离子体用于超燃冲压发动机点火助燃的设想,并开展了相关基础研究工作。论文针对微波等离子体点火与辅助燃烧这一课题,从其工作机理的分析入手,对不同结构参数下的放电腔进行了仿真模拟研究,并基于仿真优化结果开展了微波放电等离子体点火与助燃的实验研究,最终对不同实验方案现象进行对比分析,得出了相应结论。主要研究内容如下:(1)基于微波等离子体点火与助燃技术的相关理论,论述了微波放电的基本特性,分析了微波等离子体发生器的工作原理,探究总结了微波等离子体点火与助燃的工作机理,介绍了相关的等离子体重要诊断方法,为后续的数值模拟和实验研究工作奠定了理论基础。(2)参考等离子体点火与助燃技术的国际发展现状,基于微波等离子体的基本放电原理,搭建了一套微波等离子体点火与助燃的放电装置实验平台。实验系统的基本组成包括:型号为MZY1500S的微波源(功率为0-1500W连续可调);微波频率为2.45GHz;以氩气为工质气体,应用质量流量控制器与气体浮子流量计联合调节气体流量;微波依次经由环形器、调谐监测系统、三销钉调节器、BJ-26标准波导以及渐变波导传输至等离子体放电腔。(3)基于Ansoft HFSS三维高频电磁场仿真软件对不同结构参数下的放电腔进行了理论模拟研究。经仿真计算得到了多种情况下的石英管以及矩形波导内的电场强度分布,通过对模拟结果的对比分析,完成了对放电腔内影响放电效率关键因素的优化工作。(4)参考实验结构的优化设计方案,基于微波等离子体点火与助燃的放电装置实验平台,开展了微波等离子体点火与助燃的相关放电实验研究。探究了微波功率与工质气体来流流速对等离子体放电情况的影响,分别尝试使用一支与四支石英管时的放电情况,并对实验现象和实验数据进行了讨论分析,得出了相应结论。