摘要连续旋转爆震发动机(Continuously Rotating Detonation Engine, CRDE)，是采用爆震燃烧的方式的一种发动机，具有一次起爆、结构简单紧凑、热效率高、推重比高等特点，因此在航空航天方面具有广泛的应用前景。而离子探针是一种利用火焰导电性的火焰测量技术，具有结构简单，响应频率高、成本低等特点，在旋转爆震波测量中得到广泛的应用。本课题在自然科学基金的资助下，以内径和外径分别为70mm和80mm的环形燃烧室作为实验平台，以H2和Air分别作为燃料和氧化剂，利用高能火花塞或者预爆震管点火产生旋转爆震，并以合适的离子探针电路，对旋转爆震波进行测量，获得旋转爆震波的离子信号，同时利用压电式压力传感器同步测量压力信号，并分析处理和比较相关的离子信号和压力信号。通过对信号分析和处理，结果表明：76960

(1) 离子探针测量出某一工况下旋转爆震波的频率为4815Hz，与高频压力传感器测量结果比较，相对误差在1%左右，验证了离子探针测量技术在旋转爆震波测量中的可行性。

(2) 通过对信号的处理表明，若先过滤掉远离爆震波主频的信号分量，然后再进行处理与分析，对爆震波信号主频的影响不大，影响可以忽略。

(3) 通过对两种离子探针采集电路所测得信号的分析，可以知道采集电路2具有更好的抗干扰和抗冲击能力，并且信号增益更高。

(4) 分析得到了旋转爆震波速度的测量方法，并且在H2和Air的质量流率分别为2。4544g/s和65。561g/s，当量比为1。285，实验总温为295K的条件下，分别通过离子探针和压力传感器测得旋转爆震波的频率为5904Hz和5891Hz，传播速度为1391。1m/s和1388。0m/s，并且两者之间的相对误差不超过2%。

(5) 当当量比基本一致 (在1。61附近) 时，随着推进剂质量流量的持续增加，旋转爆震波的频率和传播速度刚开始线性增大，增大到某一稳定值后在稳定值附近上下波动。

(6) 通过数据的处理，简单建立了在旋转爆震发动机中，离子探针电压的衰减速度与爆震波压力峰值的线性关系。

毕业论文关键词：连续旋转爆震发动机；旋转爆震波；离子探针；频率；传播速度。

毕业设计说明书外文摘要

Title   Research of rotating detonation wave measurement technology based on a plasma probe

Abstract

Continuously rotating detonation engine (CRDE) is an engine which uses detonation combustion mode, with features of one blasting, simple and compact structure, high thermal efficiency, and high thrust to weight ratio, so there is a wide range of applications in aviation and aerospace。 While the ion probe is a measuring technique of flame that uses the conductivity of flame, with the features of simple structure, high frequency response, and low cost, which widely used in rotating detonation wave measurement。 In this research funded by Natural Science Foundation of China, inner and outer diameters respectively 70mm and 80mm annular combustor as experimental platform, H2 and Air respectively as fuel and oxidizer, the ignition  of high-energy spark plug generates a rotating detonation, and rotating detonation wave is measured by appropriate ion probe circuit to obtain rotating detonation ion signal while using the piezoelectric pressure sensors measure the pressure signal synchronously, analyze and compare the ion signal with the pressure signal。 Through signal analysis and processing, the results showed that: 

(1) Through the measuring of the ion probe, the frequency of rotating detonation wave is 4815Hz。 compared to the high-frequency pressure sensor measurements, the relative error is    about 1%。  The results verify the feasibility of ion probe measurement technique on a rotating detonation wave。