新型无膜激波管中甲烷与正己烷的点火

激波管已被常规用于产生气相化学的可靠化学动力学数据。传统的膜破裂式激波管操作模式带来诸多挑战，最终可能影响化学动力学数据的质量。人们已开发众多无膜概念以克服使用膜片的缺点。这些无膜设计大多需要对激波管的驱动段进行显著改动，且在某些情况下无法匹配膜片式操作的性能。在本工作中，对现有膜片式激波管加装快速动作阀进行改造，并评估该无膜激波管用于研究甲烷与正己烷点火的性能。此处报道的无膜激波管具有诸多优势，例如消除膜片使用、避免实验中大量人工操作、使激波管设施自动化、对驱动条件良好控制，以及为可靠的气相化学动力学研究获得良好重复性。在无膜激波管中，于 $P_5$ = 10 - 20 bar 和 $T_5$ = 738 - 1537 K 条件下，对三种甲烷混合物和两种正己烷混合物进行了点火延迟时间测量。针对富燃料、贫燃料和富氧（未稀释）混合物所得结果与先前报道的实验数据及文献动力学模型（甲烷用 AramcoMech 3.0 [1]，正己烷用 Zhang 等人机理 [2]）非常吻合。该研究提出了一种简便易行的方法，将传统激波管升级为无膜操作模式，并为可靠的化学动力学研究开辟了新可能。