Abstract
本文主要目的為以含多孔性壁面噴流之雙背向階梯流場來模擬固態燃料衝壓引擎燃燒室，以加熱空氣模擬燃氣 A研究空燃比(A/F)，雷諾數及階梯高度比對燃氣混合效應 A藉以瞭解燃燒前燃燒室內燃氣分佈狀況。實驗參數變化為 A/F=2.7至8.0，雷諾數變化範圍由 8200至 16000，雷諾數係以軸向進口平均速度及階梯高度計算，而階梯高度比則採用h/H=0.17，0.25，0.33。再附著長度以綁線法觀測得之，本實驗亦量測多孔性壁面壓力係數絕對值以瞭解壓力損失情形。即時雷射全像干涉術用於量測燃燒室內溫度，經轉換公式換算成燃氣質量分率，並與熱電偶量測互相驗証。視流實驗亦採用即時雷射全像干涉術進行渦流結構研究。 實驗結果顯示多孔性壁面噴流速度對再附著長度無明顯影響，再附長度隨雷諾數增加而變長，但雷諾數超過某定值後，對再附著長度影響不大，階梯高度愈高則再附著長度愈長。增加多孔性壁面噴流速度與軸向進口平均速使多孔性壁面壓力係數絕對值降低，且存在一個臨界值。A/ F愈大則在迴流區內燃氣質量分率分佈愈均勻，固定A/F=4，變化雷諾數對迴流區內燃氣質量分率分佈情形並無顯著改變，較高階梯高度則對自由流內燃氣質量分率影響較大。視流實驗因軸向進口平均速度較低，使得渦漩較晚捲起 (Roll-up)，隨後經合併 (Pairing)，流溢 (Shedding)接近多孔性壁面，因受到多孔性壁面噴流效應，渦流與多孔性壁面接觸後並未破裂，而是往下游繼續流去。提高軸向進口平均速度會使剪流層強度增強，造成渦流結構不易顯現，而提高多孔性壁面噴流速度則對渦流結構影響不明顯。