题目：加力燃烧室火焰离子浓度研究

       碳氢燃料火焰可以导电的性质已经被学者们广泛证实，火焰中的离子浓度与燃烧工况密切相关，离子浓度的大小可以通过离子探针输出的并与之成正比的离子电流幅值反映出来，但是对航空发动机加力燃烧室的扩散火焰而言，由于燃烧状况在火焰中的分布不同导致了离子浓度区域性的差异，如何找到离子浓度较高的探针最佳安装位置以便获取不同典型燃烧工况下明显的电流变化信息则至关重要，这对于检测并控制加力燃烧室的火焰燃烧状态重要，具有很大的研究价值。

       本文首先参考本课题组之前在稳定器方面做出的成绩，选出了性能较优的四种加力燃烧室用火焰稳定器，并且考虑到火焰中的高温工况和影响离子电流的因素设计了带气冷夹层的试验段和水冷型温度—离子电流测量耙；其次选择了吸入式稳定器作为试验用件进行了不同内涵进口温度和马赫数条件下的燃烧试验，通过耙子的移动测量对火焰区不同流向截面、展向截面和垂直截面的离子电流幅值特性与火焰温度分布、油气比、来流参数进行了试验对比分析；之后又建立了火焰离子浓度的数值计算模型，进行与试验对应工况下的火焰离子浓度分布数值分析，对比并补充了试验数据，通过数值模拟更全面分析了火焰离子浓度的分布情况。

       通过结合试验和数值模拟对火焰离子浓度在火焰温度和不同油气比条件下分布规律的定性分析得出，离子浓度虽然不是严格跟随火焰温度同增同减但是整体上二者的变化趋势是相似的；一定程度的油气比增加、马赫数的降低以及来流温度的升高都有利于扩大高离子浓度区的范围。最后获得了离子浓度较高的区域，能够在熄火和稳定燃烧状态出现较大的电流值变化，为科学安插离子探针进行燃烧状态的检测提供了依据。