中文摘要：

脉冲爆轰发动机(PDE)是一种很有前途的新型动力装置，仅当其脉冲频率约为100Hz时，才具有应用价值，此时，爆轰管必须足够短。PDE的点火能量是毫焦级的，为保证脉冲频率，在无障碍的管内需迅速完成燃烧向爆轰的转换。本项目采用射流火焰点火，由此产生聚心燃烧，进而产生激波，并使其在凹面反射聚焦，进一步与火焰作用，形成SWACER条件，从而迅速生成爆轰波。初步探索结果表明该方案是可行的。本项目力求在充满可燃物的无障碍管内，在低能点火（30mJ）的情况下，300mm距离内形成稳定爆轰。这将为实现高频率脉冲提供技术支持。上述过程的SWACER机制的研究还具有重要的理论价值，它涉及到射流点火、聚心燃烧和聚焦激波与火焰作用等基元过程及其耦合效应，关于这方面的系统深入的研究迄今尚鲜有报道。因此，该研究无论是实验手段还是理论研究或数值计算，均具有一定难度，需要一定的创新。

结论摘要：

脉冲爆轰发动机的关键技术之一，是通过弱点火，在极短的距离内完成燃烧向爆轰的转捩。为了实现这一目的，必须采用有效的燃烧转爆轰的强化手段。因此，用于脉冲发动机点火的燃烧转爆轰强化手段及机理的研究是十分必要的。射流火焰的对碰，激波与火焰的作用以及障碍物与火焰的作用等都可以用来强化燃烧转爆轰过程。本项目通过实验和数值计算，研究1）射流对碰火焰的作用，讨论碰撞点上盘状火焰的形成和发展；2）平面入射激波、平面反射激波和聚焦反射激波与火焰的作用，讨论三种情形的区别和变化特征；3）火焰翻越，穿越和绕过具有一定形状的障碍物时（矩形、锲形、方孔，球型，三棱体等）火焰的变形和湍流的焠发和发展。基于上述讨论，本项目还设计制作了一个小型共振腔爆轰发生器，在点火能量为150mJ的情况下，在无障碍的空腔中，20cm的距离内成功实现了燃烧向爆轰的转捩。