非平衡等离子体增强超声速燃烧的研究

等离子体增强超声速燃烧的研究是涉及等离子体动力学和燃烧、超声速流动的跨学科交叉。本项研究不仅有丰富的科学内涵，还有很强的工程应用前景。申请人提出利用非平衡等离子体对液态碳氢燃料（煤油）和空气或者氧气的混合物进行非完全氧化（Partial Oxidation,POX）并应用于超声速燃烧的研究。通过利用非平衡等离子体的高温特性，在微秒量级的时间尺度上将碳氢燃料和空气的化合物反应生成含有氢气、燃料以及小分子活性化合物的气体混合物，该混合物同超声速来流相混合并燃料释放出化学能。研究该过程涉及的复杂流动现象（激波、旋涡等），探讨利用非平衡等离子体增强燃烧化学反应的方法、途径和应用，同时探索此过程中因强电场激励所产生的激波诱导的R-M不稳定性在促进超声速混合的应用。在此基础上，提出在超声速气流中实现碳氢燃料迅速稳定燃烧的方法，并通过模型发动机的实验以验证这种燃烧方式在超燃应用的有效性与否。