仪器仪表学报

作者：白世杰，王昆，王明磊，李世龙，梁兴雨

单位：白世杰,天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350,,王昆,天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350,kwang5@tju.edu.cn,王明磊,天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350,,李世龙,天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350,,梁兴雨,天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350,

关键词：单脉冲激波管;气溶胶激波管;汇聚激波管;二次激波卸载盘;高压燃烧特性

基金：国家自然科学基金面上项目（52176124）资助

为探究临界或超临界压力条件下，先进发动机内喷雾流动、燃料基础燃烧反应特性等关键参数，研制了一套大口径TSCST试验台。该试验台主体由机械结构和配套气路组成，其创新设计包括：首先，设计了一种具有多扩散通道的新型卸载盘结构，有效调节了激波脉冲二次升压；其次，基于激波动力学理论，构建了具有特殊曲线轮廓的三维汇聚结构，显著提升了反射激波的强度；再次，设计了活塞式气溶胶雾化及进气系统，以实现对气相燃料、低饱和蒸气压、宽馏程、多组分真实液态燃料的进样控制；最后，为降低甚至消除壁面边界层效应，设计了内径为210mm的大口径驱动段和被驱动段激波管结构，为国内外最大口径化学激波管之一。基于上述创新设计，搭建了两相流单脉冲汇聚激波管试验台，在双隔膜条件下开展了重复性试验，验证了该试验台的激波生成和强化能力。结果表明：该激波管的大口径设计可实现近乎理想的压力曲线，测试最长时间可达14.5ms；汇聚结构显著提升了激波马赫数（强度），优于常规等径激波管的理论计算值；卸载盘结构有效抑制了二次反射激波，降低脉冲压力近1/4。综上所述，该新型激波管试验台在生成高强度激波、抑制二次反射激波、实现长时测量、低饱和蒸气压燃料基础燃烧特性表征等方面表现出色，为高压喷雾流动和基础燃烧反应动力学的研究提供了重要实验平台。

来源：2025年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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