Колебания акустические газового столба

В последние годы проблема возбуждения акустических колебаний в газовом столбе, в котором происходит горение, стала весьма злободневной. Это вызвано тем, что ряд практически важных задач, связанных с созданием высокофорсированных камер сгорания, не может быть решен без тщательного анализа явления, которое иногда называют вибрационным горением. Указанное обстоятельство находит свое отражение в большом количестве статей, публикуемых в зарубежных изданиях. [c.6]

Во всех этих случаях колебания (вне зависимости от того, вредны они или полезны) связаны со взаимодействием горения и акустических колебаний газового столба, заключенного в двигателе, топке или ином устройстве. Рассматриваемое явление достаточно сложно и еще мало [c.9]

Период акустических колебаний газового столба есть Если перейти к независимой переменной [c.338]

Очевидно, что в рассматриваемом случае наблюдается возбуждение акустических колебаний горением. Расположенная в области стабилизатора зона интенсивного теплоподвода может возбудить продольные акустические колебания газового столба между входным сечением диффузора и выходным сечением сопла. Как известно из предыдущих глав, для этого необходимо, чтобы фаза горения (включая в это понятие и теплоподвод, и перемещение фронта пламени) была определенным образом увязана с фазой колебаний газового столба. Кроме того, должен существовать некоторый механизм обратной связи, который возмущал бы процесс горения в ритме акустических колебаний. [c.469]

Возникновение вибрационных режимов горения связывают обычно с возбуждением в камере акустических колебаний газового столба. Частота основного тона таких колебаний А = 2п/Т, где Т — период колебаний, связанный с расстоянием, которое должен преодолеть акустический импульс. Последнее зависит от размеров камеры (пламенной трубы) и от вида возникающих в ней колебаний. Так, при продольных колебаниях характерным размером является длина камеры (газового столба) 1 , при тангенциальных —- диаметр а при радиальных — радиус камеры [c.511]

Связь вибрационного горения с акустическими колебаниями газового столба хорошо иллюстрируется фафиком рис. 6.17, где для одной из испытанных горелок замеренные в опытах интервалы возбуждения и частоты колебаний давления (отрезки сплошной линии) сопоставлены с акустическими частотами, рассчитанными по формуле (6.71) (штриховые линии). [c.515]

Физический смысл этой зависимости заключается в том. что акустические колебания газового столба становятся возможными только при определенном отношении концевых сопротивлений (импедансов), когда появляются условия для возникновения в камере горения стоячей волны давления. [c.144]

Приведеннью на рис. 4 данные получены при температуре отходящих газов 500° С. Пунктирными линиями для этой температуры на график нанесена сетка расчетных частот собственных акустических колебаний горячего газового столба длиной I, т. е. заключенного между горелкой и выходным отверстием газохода. Частоты в этом случае определялись как для трубы с одним закрытым концом [c.452]

В экспериментах, специально поставленных Фенном, Форни и Гармоном на модели камеры сгорания прямоточного воздушно-реактивного двигателя, для изучения колебательных процессов в них, было зарегистрировано несколько тинов колебания ). Один из этих типов обязан своим существованием продольным акустическим колебаниям газового столба внутри тракта прямоточного двигателя. Авторы указанных экспериментов показали, что частота возникших колебаний в общем согласуется с частотой, определяемой по простейшей формуле типа формулы (5.4), причем ими наблюдалось возбуждение только основного тона. [c.469]

Кроме того, при характерном для камер ГТУ высокофорсированном сжигании топлива возможно возникновение в них так называемой акустической неустойчивости горения, характеризующейся юзбуждением интенсивных колебаний газового столба, поддерживаемых и усиливаемых тепловыделением в зоне горения. При возникновении таких режимов горения к характеристикам устойчивости работы камеры добавляются максимальные значения амплитуды колебаний давления X и границы области режимных параметров, в которых они наблюдаются. [c.509]

Рис. 6.17. Связь вибрационного горения с а 0 стическнми колебаниями газового столба (штриховые линии) 1 У1 — моды акустических колебаний (номера гармоник). Сплошные линии — линейные интервалы вибрационного горения

Частота же колебаний во всех случаях имеет значения, близкие к рассчитанным по формуле (6.71). Это свидетельствует о том, что в основе вибрационного горения в камерах ГТУ и ПГУ при любой схеме пламенной трубы и горелки, лежат акустические колебания газового столба, поддерживаемые (а при определенных условиях и заметно усиливаемые) тепловьщелением в факеле, изменяющимся в ритме акустических колебаний. [c.516]

Измерения скорости звука на ультразвуковых частотах обычно производятся с помощью акустического интерферометра. Схема аппаратуры показана на рис. 4.2 [И]. Колебания оптически плоского пьезокварцевого кристалла задаются электрическим генератором, который связан с точным измерителем потребления электрической мощности. Напротив кристалла размещается отражатель, представляющий собой бронзовый поршень, оптически плоская поверхность которого строго параллельна колеблющейся поверхности кварца. Перемещение отражателя по отношению к кристаллу осуществляется микрометрическим винтом. Потребление электрической мощности последовательно изменяется в соответствии с тем, что отражатель проходит положения резонанса и антирезонанса газового столба. Измерения расстояния между последовательными резонансами дают значение 1/2, и, зная частоту кварца f, можно найти значение У = /Д. Диапазон используемых частот составляет от 100 кГц до 10 МГц, что соответствует длинам волн от 0,5 до 0,005 см. Длины волн всегда незначительны по сравнению с размерами интерферометра, поэтому влияние аппаратурных искажений пренебрежимо мало и, как правило, молено сразу измерять общую протяженность большого числа длин волны. Наиболее удобно проводить измерения на собственной частоте кварца, а сканирование дис-лерсионной зоны осуществлять изменением давления газа. [c.218]

Силы (2) достигают значительной величины при акустическом резонансе, возникающем, когда частота движения поршня или кратная ей величина становится близкой к собственной частоге Па колебаний газа в трубах. Для труб длиной I см, закрытых с одного конца и свободно сообщающихся с большим объемом газа с другого конца, к-я по порядку (й = 1, 2, 3) собственная частота колебаний в минуту газового столба равна [c.126]

Предполагалось, что колебания газового столба достаточно точно описываются уравнениями газовой динамики, в которых сохранены величины второго порядка малости. Для решения задач использовались методы последовательных приближений и характеристик. Конец трубьг считается абсолютно жестким. Лишь в работе 145 принимается акустически открытый конец трубы. Допущение о конечном импедансе концевого ссченпя уже вызывает почти непреодолимые трудности 26]. В [1111, 11391, [281, [32], [1151, [П9], [143], [144], [241, [25, [26] рассматриваются вынужденные колебания газа с разрывами давления и скорости. Статьи [116], [141], [143 посвящены автоколебаниям газа в закрытой трубе, а тагсже в трубе, снабженной сверхзвуковым соплом н горящим заполнителем. Результаты экспериментов содерл<атся в [139], [32], [117], [24 . Поч и во всех указанных выше работах изучались периодические ударные волны вблизи (и при совпадении) собственных частот колебаний газового столба. Лишь в [24] были обнаружены и подробно исследованы разрывные колебания вблизи частоты возбуждения, вдвое меньшей первой собственной частоты. [c.9]

Наиболее благоприятные условия для акустического возбуждения возникают в камере горения, которая имеет большое отношение длины к диаметру (13-ь 16) и малое волновое сопротивление. Для всех исследованных воздухонагревателей было проведено сравнение измеренных частот иульсаций с собственными колебаниями газового столба в камере горения, подсчитанными из простых акустических соотношений. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология