
【化】 knocking combustion
爆震燃烧(Detonation Combustion)是指燃料与氧化剂在燃烧过程中产生超音速冲击波的剧烈化学反应现象。该术语由"爆震"(detonation)和"燃烧"(combustion)组成,其中"爆震"特指燃烧波以超音速传播的特殊燃烧形态,区别于亚音速传播的常规燃烧(缓燃)。
从热力学角度分析,爆震燃烧通过激波压缩实现燃料混合物的自点火,其压力峰值可达常规燃烧的20-30倍。根据《英汉机械工程词典》的定义,爆震燃烧表现为燃烧波阵面前沿存在冲击波的特殊燃烧模式,这种特性使其在航空航天推进领域具有重要应用价值。
在工程实践中,爆震燃烧存在两种主要形式:
需要注意的是,在内燃机领域爆震燃烧属于异常燃烧现象,《内燃机工程》2022年的研究报告指出,汽油机爆震会导致缸体震动增强和热负荷异常,可能造成活塞环断裂等机械损伤。这与航空航天领域主动利用爆震燃烧的工程应用存在本质区别。
爆震燃烧是汽油发动机中一种异常燃烧现象,其核心特征为未燃混合气在火焰前锋到达前发生自燃,导致压力波剧烈碰撞。以下是详细解释:
爆震燃烧指火花塞点火后,火焰传播过程中末端混合气因高温高压提前自燃,产生冲击波。正常燃烧时火焰以30-40米/秒传播,而爆震中自燃火焰速度可达200-1000米/秒,形成高频压力振荡。这种压力波会撞击缸壁和活塞,产生金属敲击声(俗称“敲缸”)。
在航空航天领域,旋转爆震燃烧被主动利用以提升发动机效率。这种可控爆震通过激波与燃烧耦合实现超声速传播,具有热效率高、结构紧凑的优势。但该技术与汽油机的非正常爆震有本质区别。
注:关于汽油机爆震的解决方法(如使用辛烷值提升剂等),可参考提供的具体产品方案。
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