ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые экспериментальные факты из "Вибрационное горение" Хотя пристальное внимание к самовозбуждению акустических колебаний горением (или иной формой теплоподвода) возникло лишь в последние годы, главным образом в связи с развитием ракетной техники и форсированием промышленных топок, факт самовозбуждения колебаний теплоподводом известен уже более ста лет. [c.13] И следует ставить трубу вертикально) и в случае возбуждения слышен звук, соответствующий основному тону трубы. Позже опыты Рийке были изменены в том отношении, что сетка нагревалась от источника электрической энергии, и звучание продолжалось неограниченно долго. [c.14] Совершенно иной результат получается, если поместить сетку в верхней половине трубы. В этом случае вызвать звучание основного тона при помощи нагретой сетки оказывается невозможным. Однако видоизменение опыта, предложенное Босша и Риссом, открывает эту возможность. Для этого помещенную в верхней части трубы сетку следует не нагревать, а охлаждать. При этом в нижней части трубы должна располагаться газовая горелка, нагревающая воздух и создающая тягу, а сетка уже не подводит, а отводит тенло от пересекающего ее воздуха. [c.14] Из приведенного здесь краткого описания следует, что возбуждение акустических колебаний связано с движением газа по трубе, в одном пз сечений которой газовое течение вступает во взаимодействие с некоторым положительным (нагрев) пли отрицательным (охлаждение) тепловым источником. [c.14] Описанное явление можно считать наиболее простым процессом термического возбуждения звука. Этот процесс в то же время достаточно близок к представляющему основной интерес вибрациопному горению. Неудивительно поэтому, что при рассмотрении ряда задач в последующих главах будут делаться ссылки на опыты Рийке, а один из параграфов главы X будет посвящен изложению теории этого явления. [c.14] Первоначально пламя перемещалось вдоль трубы спокойно, но по достижении им некоторого расстояния от открытого конца начинались сильные вибрации. Эти впбрации регистрировались у закрытого конца в виде колебаний давления. Кроме того, одновременно производилась фоторегистрация пламени, которая указывала на сильные колебания фронта пламени, происходившие с той же частотой, что н колебания давления у закрытого конца. [c.15] Интересным обстоятельством оказалось то, что частота колебаии давления (и пламени) по мере перемещения фронта пламенн вдоль трубы, изменялась скачкообразно. Наблюдавшиеся частоты колебаний имели порядок собственных частот газового столба в трубе. [c.15] Авторы исследовали также влияния разного рода препятствий, располагавшихся у открытого конца трубы, на характер вибрационного горения. Они постепенно приближали к открытому концу трубы пластину и убедились, что после приближения (для трубы с диаметром 100 мм) пластины на расстоянии 15 мм н меньше, колебания в сильной степени демпфировались. Вибрационное горение практически прекращалось полностью, если у открытого конца трубы помещалась стеклянная вата. [c.15] На рис. 1 приведены осциллограммы давления у закрытого конца. Осциллограммы построены в функции времени, началом считается момент поджигания смеси. Вертикальными черточками в правых концах осциллограмм помечены моменты достижения пламенем закрытого конца. Числа, стояй] ие над кривыми колебания давления, дают частоты записанных колебаний в герцах. [c.15] В периодической литературе приведены многочисленные исследования, связанные с наблюдаемым в жидкостных реактивных двигателях самовозбуждением акустических колебаний. Оказалось, что в зависимости от конкретных условий могут возбуждаться два типа колебаний — продольные и поперечные. Поперечные колебания в свою очередь могут быть поделены на тангенциальные и радиальные. Эти три типа акустических колебаний отличаются формой стоячих волн, возникающих при их реализации в камере сгорания. [c.17] ЛИШЬ колебательная составляющая скорости). При этих колебаниях воздушные массы движутся вдоль оси симметрии камеры сгорания, так что пульсационная составляющая скорости складывается со средней скоростью течения газовых масс вдоль камеры. На схеме 6 показаны тангенциальные колебания. Они во многом подобны продольным, но происходят в поперечном направлении камеры сгорания. При этом, в силу того, что поперечное сечение камеры является кругом, линии равных давлений перестают быть прямыми. На схеме в даны радиальные колебания. Последний вид колебаний обладает осевой симметрией, причем осью симметрии является ось камеры сгорания. [c.18] Что касается поперечных акустических колебаний, то они изучены к настоящему времени еще недостаточно полно. Ознакомление с ними наиболее целесообразно вести по статьям, появляющимся в периодических изданиях. Ряд положений, обсуждаемых в настоящей книге, может оказаться полезным и при разработке теории поперечных колебаний, поскольку и в том и в другом случае существо явления сводится к самовозбуждению акустических колебаний теплоподводом. [c.19] Вернуться к основной статье