
【化】 knocking combustion
爆震燃燒(Detonation Combustion)是指燃料與氧化劑在燃燒過程中産生超音速沖擊波的劇烈化學反應現象。該術語由"爆震"(detonation)和"燃燒"(combustion)組成,其中"爆震"特指燃燒波以超音速傳播的特殊燃燒形态,區别于亞音速傳播的常規燃燒(緩燃)。
從熱力學角度分析,爆震燃燒通過激波壓縮實現燃料混合物的自點火,其壓力峰值可達常規燃燒的20-30倍。根據《英漢機械工程詞典》的定義,爆震燃燒表現為燃燒波陣面前沿存在沖擊波的特殊燃燒模式,這種特性使其在航空航天推進領域具有重要應用價值。
在工程實踐中,爆震燃燒存在兩種主要形式:
需要注意的是,在内燃機領域爆震燃燒屬于異常燃燒現象,《内燃機工程》2022年的研究報告指出,汽油機爆震會導緻缸體震動增強和熱負荷異常,可能造成活塞環斷裂等機械損傷。這與航空航天領域主動利用爆震燃燒的工程應用存在本質區别。
爆震燃燒是汽油發動機中一種異常燃燒現象,其核心特征為未燃混合氣在火焰前鋒到達前發生自燃,導緻壓力波劇烈碰撞。以下是詳細解釋:
爆震燃燒指火花塞點火後,火焰傳播過程中末端混合氣因高溫高壓提前自燃,産生沖擊波。正常燃燒時火焰以30-40米/秒傳播,而爆震中自燃火焰速度可達200-1000米/秒,形成高頻壓力振蕩。這種壓力波會撞擊缸壁和活塞,産生金屬敲擊聲(俗稱“敲缸”)。
在航空航天領域,旋轉爆震燃燒被主動利用以提升發動機效率。這種可控爆震通過激波與燃燒耦合實現超聲速傳播,具有熱效率高、結構緊湊的優勢。但該技術與汽油機的非正常爆震有本質區别。
注:關于汽油機爆震的解決方法(如使用辛烷值提升劑等),可參考提供的具體産品方案。
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