基于圆柱形谐振腔的微波点火方法

作者：张贵新; 侯凌云; 刘永喜; 黄健; 王志; 马蕊

来源：高电压技术, 2016, 42(06): 1914-1920.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20160616030

• 微波点火
• 圆柱形谐振腔
• 电磁场
• 微波等离子体
• 电场畸变
• 燃烧
• 火花塞点火

微波点火是一种具有发展前景的点火方式,然而目前的微波点火方法大多采用1/4同轴谐振腔作为点火装置,点火效果较差。为改进这种微波点火方法,对圆柱形微波谐振腔展开研究,提出了基于圆柱形谐振腔的微波点火方法。圆柱形谐振腔主要有TE111和TM010这2种谐振模式。通过理论分析和仿真模拟,分别设计了基于2种谐振模式的试验装置。得到结果如下:利用基于TE111谐振模式的试验装置成功实现了点火,但是工作气压较低,只有0.012 MPa;而利用基于TM010谐振模式的试验装置可实现1MPa下的稳定点火,这种点火方式可以提高点火可靠性、拓宽稀薄燃烧的极限。此外,还通过在TM010谐振腔内部增加多个金属尖端的方式实现了多点点火。与火花塞点火相比,微波点火方法可以加快燃烧速度、提高热效率,使其到达压力峰值的时间缩短15%,同时可以提高5%的峰值压力。

• 单位
  汽车安全与节能国家重点实验室; 清华大学