火箭燃烧条件下高达7.0 MPa的H₂/O₂射流扩散火焰OH平面激光诱导荧光测量

摘要： 本研究聚焦于OH平面激光诱导荧光技术（OH-PLIF）在高达7.0 MPa的高压火箭燃烧条件下的应用。由于谱线展宽和强化学发光干扰等因素，PLIF信噪比在高压燃烧中会降低。采用OH(2,0)带激发法获取290 nm附近发射的OH(2,1)荧光，并滤除308 nm附近强OH(0,0)带化学发光。通过凹式同轴剪切喷注器形成H2/O2（GH2/GO2）气态射流扩散火焰，改变GH2/GO2喷射雷诺数Re（ReH2/ReO2 ≈ 2320/22800–4660/45600），考察各压力条件Pc与Re喷射条件下火焰结构及反应区厚度的变化。此外，将实验获得的径向OH分布半高全宽（FWHM）δOH随达姆科勒数Da的变化与模拟OH摩尔分数半高全宽δOH-SIM进行对比。即使在7.0 MPa（高于既往所有火箭燃烧OH-PLIF研究压力）的最高压力条件下，瞬态PLIF图像仍清晰观测到OH分布并消除了强OH化学发光。火焰结构呈现典型湍流射流扩散火焰特征，其变化主要取决于Re而非燃烧室压力Pc。δOH随Da的变化与δOH-SIM定性相符，并显示出喷注器附近火焰拉伸的特征。