Abstract
突張燃燒室為一種幾何構造簡單、流場性質穩定的燃燒駐焰器，其中背向式階梯為主要之駐焰裝置，並已被廣泛的應用在許多工業產品之中；而固態燃料衝壓引擎，由於其燃料的供給是由階梯後的固態燃料底板於熱解後擴散至流場中燃燒，因此在其流場中，壁面的邊界條件並非是無滑動的情形，而為一垂直壁面的正向噴流。在前人的文獻中，已對背向式階梯於穩態流場中的流力、熱傳與燃燒特性有一個廣泛而深入的研究，但對於燃料噴入流場時的暫態物理現象，則尚待探討。因此本論文在含多孔介質底板的高溫背向式階梯中，噴入低溫之壁面噴流，以模擬衝壓引擎的燃料熱解現象，並研究流場於穩定噴流下的速度、溫度與壓力特性，以及藉由低溫噴流的冷卻效果，探討從無噴流流場中瞬間導入噴流的起始暫態過程。而本論文的主要研究結果如下： (1) 由穩態流場的低壓分佈中得知，因受突張幾何構造所形成的低壓迴流中心，其位置約在 0.4?0.7 Xr的迴流區內，並因噴流的增加而逐漸縮小。 (2) 流場於噴流導入的初期，其噴流冷卻效果最明顯的區域在0.4 Xr的壁面附近，並沿著迴流低壓中心的邊緣向上迴流至剪流層中。 (3) 流場中溫度下降至完全穩定所需要的時間以剪流層最短，而在剛開始導入噴流的最初時刻中，冷卻效果最明顯的區域仍是在剪流層以及迴流區下游的高溫自由流主導區域。 (4) 噴流的加入使得剪流層中渦漩捲動的尺度變大，並隨著噴流量的增加而更為明顯。