本文通过实验研究了富氢燃气旋转爆轰波的传播特性，发现当量比和空气流量对其传播模态和传播速度有显著影响。富氢燃气旋转爆轰波的研究对连续旋转爆轰发动机具有重要意义，有助于推动其在航空航天推进领域的应用。实验系统包括燃料供给、原理样机、控制系统和数据采集等部分，为后续深入研究提供了基础。本文研究结果可为涡轮基旋转爆轰发动机的研究提供指导。
正文
为研究富氢燃气旋转爆轰波传播特性，利用氢气与氧气预燃烧产生的富氢燃气作为燃料，空气为氧化剂，开展了旋转爆轰实验研究。对富氢燃气旋转爆轰压力变化、时频特性及传播速度等参数进行了分析，研究了不同传播模态下富氢燃气旋转爆轰波传播特性。研究表明：本文实验条件下，富氢燃气与空气旋转爆轰的传播模态主要受当量比影响，当量比高于1.06时呈现单波模态，随着当量比减小，旋转爆轰波呈现单波-双波过渡模态，即同一工况下，单波模态和双波模态交替出现，当量比减小到0.68左右时，基本呈现复杂的双波模态；在270g/s的空气流量下，当量比增大，旋转爆轰波在环形燃烧室内的传播速度随之提高，但当量比到达临界点以后，传播速度提高不明显；在相同当量比下，当空气流量增大到370g/s时，旋转爆轰波的传播速度会进一步提高；空气流量越大，临界点对应的当量比越低，其中270g/s空气流量对应临界当量比为1.32,370g/s空气流量对应临界当量比1.16；达到临界当量比以后，传播速度受当量比和空气流量影响不大。
图1 实验系统原理图
图2 旋转爆震燃烧室及预爆管截面图
论文创新点
采用氢气与氧气预燃烧生成富氢燃气的方式，开展富氢燃气与空气旋转爆轰波传播特性研究，成果实现了富氢燃气与空气旋转爆轰波的稳定自持传播。创新点如下：
1.发现了随当量比降低，富氢燃气旋转爆轰波传播模态从单波模态到单双波过渡模态再到双波模态变化的趋势；
2.在临界当量比以下，当量比越高，富氢燃气旋转爆轰波传播速度越快，在临界当量比以上，富氢燃气旋转爆轰波传播速度随当量比变化不明显；
总结展望
富氢燃气旋转爆轰与氢气旋转爆轰相似，但在实验过程中发现了富氢燃气旋转爆轰与常温氢气旋转爆轰不同的现象和规律，后续将针对温度、燃烧室结构等影响因素开展进一步的研究，丰富富氢燃气旋转爆轰研究成果。
