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为改善固冲发动机含硼富燃燃气的燃烧性能,本文基于等离子体助燃技术,提出等离子体强化含硼富燃燃气燃烧的概念,通过理论研究和实验研究相结合的方法验证了等离子体对含硼富燃燃气燃烧的强化作用,获得了等离子体对含硼富燃燃气燃烧的影响机理。本文主要工作及结论如下:(1)通过分析等离子体助燃含硼富燃燃气过程,建立了气固两相燃烧流动数学模型。该模型考虑了等离子体中活性基、激发态粒子、离子、电子以及其他中间产物与燃烧动力学之间的强烈耦合作用。(2)以一次燃气中的气相组分为研究对象,开展了不同空燃比的等离子体助燃实验研究,获得了等离子体对气相组分燃烧的影响规律。实验表明:在等离子体的作用下,实现了一次燃气中气相组分的可靠点火和稳定燃烧,气相组分燃烧效率提高12%以上;随着空燃比的增加,等离子体助燃效果略微降低;随着空气温度的提高,助燃效果显著增强。(3)以含硼一次燃气作为研究对象,开展了不同放电功率的等离子体助燃实验研究,获得了等离子体对含硼一次燃气燃烧的影响规律。实验表明:在等离子体的作用下,改变了燃气燃烧火焰结构,补燃室燃气点火位置提前,燃烧火焰面变大,高温反应区前移;加入等离子体后,含硼燃气燃烧效率提高5%以上;等离子体增加了燃气燃烧热的释放,增加的燃烧热与放电功率比值大约在6.5左右,改善了硼粒子的燃烧环境;随着放电功率的增加,等离子体助燃效果显著增强。(4)基于气固两相燃烧流动数学模型,对典型实验工况的等离子体助燃含硼一次燃气燃烧过程进行了数值仿真,分别研究了等离子体的热效应和化学效应对燃气燃烧的影响。数值仿真结果表明:等离子体有效的提高了燃气中OH、O等自由基的浓度,促进了含硼燃气和B的链式反应,缩短了含硼燃气燃烧时间,燃气反应更加充分,释放出了更多的燃烧热;含硼燃气中硼粒子的温度明显增加,点火位置提前,反应消耗加快,硼的燃烧效率得到提高。等离子体强化含硼富燃燃气燃烧可为固冲发动机的性能提升提供新的思路,研究结果可为等离子体助燃技术在固冲发动机中的应用提供参考和依据。