燃燒室的聲學(xué)特性分析及聲抑制裝置的研究.pdf

1、燃燒不穩(wěn)定性問(wèn)題是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室研制過(guò)程中所遇到的難題之一，它具有極強(qiáng)的破壞作用。而燃燒不穩(wěn)定性的非穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)與燃燒室固有聲學(xué)陣型之間存在著驚人的相似性，因此本文從聲學(xué)的角度來(lái)對(duì)不穩(wěn)定燃燒的抑制問(wèn)題進(jìn)行研究。 本文選題于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，以某型水下航行器的燃燒室為研究對(duì)象，采用理論分析、數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)燃燒室的聲學(xué)特性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒穩(wěn)定性設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。 本文首先建立了發(fā)動(dòng)機(jī)

2、燃燒室的簡(jiǎn)化模型，通過(guò)燃燒室內(nèi)基本方程的推導(dǎo)，建立了燃燒室內(nèi)的聲學(xué)波動(dòng)方程，求解了常溫常壓條件下燃燒室內(nèi)的聲學(xué)共振頻率的理論解。與此同時(shí)，利用有限元軟件ANSYS建立了燃燒室的有限元模型，獲得了燃燒室內(nèi)的聲學(xué)共振頻率的數(shù)值解；建立了燃燒室結(jié)構(gòu)的有限元模型，獲得了燃燒室結(jié)構(gòu)的共振頻率。 為了驗(yàn)證分析結(jié)果的合理性以及聲學(xué)共振頻率的特征，在常溫常壓下，對(duì)燃燒室的縮比模型進(jìn)行了聲學(xué)試驗(yàn)，獲得了常溫常壓下燃燒室的聲學(xué)共振頻率的試驗(yàn)結(jié)果。并

3、通過(guò)對(duì)上述理論解、數(shù)值解和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，獲得了常溫常壓條件下燃燒室的聲學(xué)共振頻率。通過(guò)聯(lián)合考慮燃燒室結(jié)構(gòu)的共振頻率和燃燒不穩(wěn)定性的研究經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測(cè)了致使燃燒室發(fā)生不穩(wěn)定燃燒的固有聲學(xué)振型。 論文還利用有限元軟件ANSYS從聲學(xué)的角度研究了聲抑制裝置一隔板抑制燃燒不穩(wěn)定的機(jī)理，并對(duì)比分析了隔板的數(shù)目和長(zhǎng)度分別變化時(shí)對(duì)其抑制作用的影響。文中還分析了赫姆霍茲諧振器和微穿孔板結(jié)構(gòu)吸聲體的吸聲特性，并根據(jù)馬大猷先生的微穿孔板理論給出了