微波辅助点火增强模式及其转化研究

摘要

基于微波辅助点火的定容弹台架，对当量比为0.7下的甲烷-空气混合物进行了微波增强的点火试验．采用了功率诊断检测能量吸收，并以等离子体在各个方向的冲击量化评估点火核心增强效果．研究表明，随着微波功率的提高，先后出现了两种表观特性截然不同的等离子体，即辉光和炽光等离子体，并分别对应不同的微波增强模式．随后研究了气体参数(气体压力、气体组分)对两种增强模式以及转换过程的影响，研究表明，较高的压力(0.4 MPa)能促进炽光等离子体的出现，并能使增强效果的负压效应失效．此外，甲烷能抑制炽光增强的发生，这可能是因为其生成产物水和二氧化碳能削弱等离子体对微波能量的吸收．并且与氮气相比，氧气更能使炽光增强的功率转变临界值提前．炽光增强模式下的能量吸收与入射功率间存在明显的线性关系，此时等离子体内电子数密度相对稳定．

关键词

微波辅助点火 / 辉光增强 / 炽光增强 / 等离子体