液体燃料在多孔介质内过滤燃烧的基础研究

过滤燃烧，即多孔介质内的燃烧，是自然界和工程中广泛存在的一种燃烧现象、其广泛性和重要性丝毫不亚于自由空间内的燃烧。本项目通过理论分析、实验测试和数值模拟三大手段，深入研究过滤燃烧中液体燃料喷入大空隙率高温惰性多孔介质中所经历的自均匀化速热蒸发、均质燃烧等过程的机理及其控制，以及由于多孔介质蓄热功能所产生的超绝热燃烧机理；探索多孔介质结构与液体喷雾及燃烧火焰的相互作用关系，建立液体燃料在多孔介质内自均匀雾化过程和自维持稳定燃烧的数学模型。并通过对实际多孔介质燃烧装置的设计、运行及优化实现液体燃料在多孔介质内自均匀雾化过程、自维持稳定及脉冲式燃烧过程，通过研究其燃烧特性和排放特性来验证本项目的理论成果。本项目既着重解决过滤燃烧中物理化学现象相关的基础科学问题，也将为今后为过滤燃烧在国民经济和社会发展中的高效利用和控制提供理论基础，同时为开发高效清洁的多孔介质发动机提供技术储备。

多孔介质内的过滤燃烧是自然界和工程中广泛存在的一种燃烧现象。本项目通过数值模拟和实验研究两种方法，研究过滤燃烧中液体燃料喷入大空隙率高温惰性多孔介质中所经历的速热蒸发及燃烧的机理。在模拟方面建立大孔隙多孔介质随机结构模型，分析了燃油液滴与多孔介质相互作用关系，探索研究了液体燃料在多孔介质内雾化、均质燃烧模型；在实验方面通过对实际多孔介质燃烧装置的设计、运行及优化，自建了多孔介质燃烧系统，利用预混合燃烧对燃油汽化室进行预热完成汽化，进而实现液体燃料在主燃烧室内的脉冲式预蒸发自维持燃烧,研究了多孔介质材料的有效导热系数与蓄热特性，多孔介质内过滤燃烧的燃烧特性与排放特性。本项目着重解决过滤燃烧中物理化学现象相关的基础科学问题。