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随着燃烧技术的不断更新发展，微重力燃烧技术已成为其重要的发展方向。窄通道装置作为最常用的模拟微重力燃烧过程的实验装置，能够很好的模拟微重力条件下燃烧反应。非平衡等离子体因其独特的理化性质，通过热效应、动力学作用和离子风引起的输运作用三方面对燃烧过程产生复杂且重要的影响。本文提出将非平衡等离子体作用于窄通道内热薄材料火焰上，使用实验研究和数值计算的方法，探究非平衡等离子体对窄通道内火焰传播的影响，分析等离子体的主要作用路径，为等离子体技术的发展和窄通道内火焰传播特性的研究提供参考数据。
在实验研究方面，本文设计并搭建了窄通道实验系统平台，探究交流介质阻挡放电特性，计算了交流放电能量和能量效率，同时分析窄通道内火焰图像，测量了不同工况下的火焰传播速度和可燃极限。实验结果表明，窄通道内有稳定的丝状放电现象，能量效率大约40%；窄通道内交流等离子体能够减缓热薄材料的火焰传播速度，缩短热薄材料的可燃极限。
在数值计算方面，本文分析了热薄材料的燃烧特性，选取并建立了热薄材料燃烧的化学反应机理，计算了燃烧特征参数，结果表明，热薄材料燃烧分为4个主要阶段，其中裂解和焦碳反应过程为主要研究阶段。本文选取Gri-mech3.0反应机理作为模拟燃烧过程的主体反应机理，并使用RMG平台建立部分反应机理作为补充。同时使用Chemkin-Pro平台计算了火焰传播速度、燃烧产物，验证了化学反应机理的正确性。
本文分析了非平衡等离子体对窄通道内火焰的影响，探究了非平衡等离子体对燃烧过程的主要作用路径，使用Bolsig+计算平台计算等离子体放电特性，包括约化电场、能量损失分数、反应速率等。研究结果表明，等离子体产生的离子风效应是限制窄通道内火焰传播的主要因素，通过计算能量损失分数表明氧气电离反应对离子风的形成最为重要，并在极限氧气浓度下离子风效应较强；通过计算电子能量分布函数，表明了随着约化电场的增强，等离子体及其离子风作用对火焰传播的限制作用在不断增强等。
本论文首次提出将非平衡等离子体应用于模拟微重力燃烧的窄通道装置中，研究讨论其对热薄材料火焰传播特性的影响，从而为研究微重力环境的燃烧特性提供数据参考，为解决航天器、空间站内的火灾问题提供新思路。
在实验研究方面，本文设计并搭建了窄通道实验系统平台，探究交流介质阻挡放电特性，计算了交流放电能量和能量效率，同时分析窄通道内火焰图像，测量了不同工况下的火焰传播速度和可燃极限。实验结果表明，窄通道内有稳定的丝状放电现象，能量效率大约40%；窄通道内交流等离子体能够减缓热薄材料的火焰传播速度，缩短热薄材料的可燃极限。
在数值计算方面，本文分析了热薄材料的燃烧特性，选取并建立了热薄材料燃烧的化学反应机理，计算了燃烧特征参数，结果表明，热薄材料燃烧分为4个主要阶段，其中裂解和焦碳反应过程为主要研究阶段。本文选取Gri-mech3.0反应机理作为模拟燃烧过程的主体反应机理，并使用RMG平台建立部分反应机理作为补充。同时使用Chemkin-Pro平台计算了火焰传播速度、燃烧产物，验证了化学反应机理的正确性。
本文分析了非平衡等离子体对窄通道内火焰的影响，探究了非平衡等离子体对燃烧过程的主要作用路径，使用Bolsig+计算平台计算等离子体放电特性，包括约化电场、能量损失分数、反应速率等。研究结果表明，等离子体产生的离子风效应是限制窄通道内火焰传播的主要因素，通过计算能量损失分数表明氧气电离反应对离子风的形成最为重要，并在极限氧气浓度下离子风效应较强；通过计算电子能量分布函数，表明了随着约化电场的增强，等离子体及其离子风作用对火焰传播的限制作用在不断增强等。
本论文首次提出将非平衡等离子体应用于模拟微重力燃烧的窄通道装置中，研究讨论其对热薄材料火焰传播特性的影响，从而为研究微重力环境的燃烧特性提供数据参考，为解决航天器、空间站内的火灾问题提供新思路。