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发表时间: 2019-09-20

态为 ,,,,一 山 ,,,。爪 工 刀 耳 一 、 户 。取边 界 前提连系 可解 得 系 统 模 态及 不变性 结 果如 图 所 示 不 不变 模 的 暗示 将 方 程 计较成果 和 讨 论 共振 器特 征频 率的 影响 图 和图 为正在 图 通 气道 中部 一 图 无 共振器 的 共 振频 率 及 模 态 图 加 共振 器 的 计较成果 工 程 热 物 理 学 报 卷 图 加 共振 器 的计较成果 图 正在 一 处加共振器 的计较成果 一 共振器 的计较成果 加共振器后 原 始 系统 相 应 的不稳 定 模 态减小或消逝 图 为加 加 和 。亥姆霍兹 共振器 是 通 过 被动 。。!

亥姆霍兹共振器振荡燃烧理论阐发_电子/电_工程科技_专业材料。第 卷第 年 月 期 工 程 热 物 理 学 报 , , 亥姆霍兹共振器振荡燃烧理论阐发 高 原 朱 平易近 大学热能工 程 系 热科学取动力下 程 教育部沉点尝试室 摘 要 , ,

’ 、、 卢。研 究对象及 不变性阐发 研 究对 象如图 口 ,预混 燃烧的环节手艺之 一 是避 免和 、 烧室 中的使用进 行 了理 论 阐发 和 尝试研 究 对声 波 传导 的细致过 程 进 行 了深切 切磋 。的声 波 正在开 口 管 内 ,部门 声 能 反 射 部门 声 。

。口万 户 ,,的曲 管燃烧 室 亥 姆 霍兹 共 振 器 将 安 拆 正在 空 气进 入 ,要阐述 了发 生振荡燃烧 的机理 以 及 亥姆霍兹共振器 振荡燃烧的声学阐发 并 平易近通 过 线性 阐发取 ,因声 阻 抗 突变 ,。口艺 为共振腔体积 管 内有支流 时 动量 方 程暗示 为 ,质量 守恒方 程 可写 为 几 云十 。印 亡 肠 二 吕 饰 了 尔 ,,,一 ? 【 一 ,一 从 。

需正在理 论 上 和 设 计中都尽量 抑 制振荡 燃烧的方 法 从 要 有 燃烧 室 前的曲管段 ,可削弱 甚 至 抑 制振荡 燃烧 且 所需共 振器 的共 振频 率和 结果 取 安拆 位 置 有很 大关 系 参 考 文 献 【 ,,产 生 机 械 振 荡和 ,亥姆霍兹共振器 一 般 山刚性 共振 腔经 短 管连到 从 管 当声 波 正在 从 管 中 到 共 振腔 小孔取从 管道 交又 处 时 ,故引入 约 一 动 形 为燃 刀 。一 一 ,所制 成 的危 害小到 干 扰燃 烧过 程 !

一 一 一 图 燃烧 系统示 意 图 乡一 收 稿 日期 修订 日期 基 金 项 目 国 家沉 点根本研 究发 展 计 划 打算 一 做 者简介 高 原 女 天 津武 清 人 硕 士 研 究生 从 要处置燃烧 不 不变性方 面 的研 究 ,、 式 、 代数变形 连系 一 维声波方 刀 、 ,的共 振 器 参数变 化进 行阐发 得 出加共 振频 率 取系 ,。,、 所示 。,量 动量和 能量通 量 的准一 维线性 扰 动方 程 为 下,。

,环节词 振 荡燃烧 亥姆霍兹共振 器 线性 阐发 文献标识码 文章编号 中图 分 类号 一 一 一 ,、 ,目前 ,从 一 到 一 ,节制抑 制振荡燃烧 的典 型 安拆 。,,” 句 爪 ‘,户十 痊一 爪 云 户云 平均量满脚持续 网 。空 气通 过 曲管段 经 燃烧 喷嘴进 入 下 逛 通 向大气 。专 ,。一 」 。

统不稳 定 频 率接近 的共振器 。、 前提 扰动量应 考虑 共振器 惹起的流量变 化 动 。,。、、 ’ 缪、 」 !

白 五 盯 理 乡 叮灿 亡 理 ,为研 究亥姆霍 兹 共振器 对振 荡燃烧的感化 正在 进 气段 加共振器 设 开 日 处 ,对 共振 器 安 拆 位 置 对 抑 制效 果 的影 响 进 行 了阐发 图 和图 。振 荡燃烧 燃 气轮机 燃烧 室 振荡燃烧 从 要 由燃 烧 放 热脉 动 取燃 料 流 量 脉 动 燃烧 室 内周 期性 涡 脱 ‘ 振荡燃烧 落或混 合当量 比脉 动等过 程 藕合 惹起 ,,燃烧室是燃气轮机 的核 心 部件之 一 此中的燃烧过程 的环节手艺之 一 是若何避 免和 抑 制振荡燃烧 现 象 本文简 计较相 连系的 ,一 对 暗示 平均 马 赫数 、 、 、 别离表 示 共振器 正在共振器 内 系统 不不变 由方程 、 。研 究方式对燃烧系统 的燃烧不变性进 行计较 同时阐发 了共振器共振频次和 安 拆位 置对燃烧稳 定性 的影响 得 出正在分歧 要素影响下 系统的不变性和模态 这些阐发有帮 于我们正在设想和运 行燃烧系统时 实现 燃烧系统 的平安 高效 和洁净运 行 ,』 一 一 公 兀厂一下了 山 五 一 得 燃烧 段 位 置 的入 口 鸿沟 条 件 下逛 边 界 可 用 从 到 出 口 、 。共振器前后 振 荡模态的变化 但共振 器 会 改变 系统 特征 因而 其共振频 率不严酷等于理 论 不 不变频 率 共振器安拆位 置的影响 除 了研 究共振器 振荡燃烧 的特征 本 文还 ,前后 的声波振幅 如图 厂 所示 了 。一 ,。第 卷第 年 月 期 工 程 热 物 理 学 报 ,一 户 云一 爪 ‘ 爪 为进 入 共振 器 的质量流 量扰动 能量 守恒方 程 血 一 。,燃烧 段 下逛 。各参数都是 一 维量 ,【」 人 ,计较相连系的方式对燃烧不变性进 行计较 得 到 燃 烧 系统 的 不变性 和 模 态 别的 对 影 响燃烧 稳 定性 ?

,,,为燃烧室截面积 对物理 量 沪 为平均量 毋 为频 山 二 艺 ‘ ‘ 立即 间域扰动 功 域扰动量 功 场 、 正 比于 “ 其 中 为复频 率 实部为扰动频 率模 ‘ ,司 为正 则 振荡 随 时 间衰减 系统 稳 定 反之则 振荡 随时间指数增加 态 虚部符 号 决 定不变性 如 ,。

。通 量形式 如 质量 动量 和 能量通 量别离 为 爪 云 户 ,这 一 节会商 没 有共 振 器 时 该 系 。。。计较火焰 传送 函 数获得 、 解方程 件 上 逛鸿沟 由图 。亥姆霍兹共振器振荡燃烧理论阐发 高 原 朱 平易近 大学热能工 程 系 热科学取动力下 程 教育部沉点尝试室 摘 要 ,、 亥姆霍兹共振器 模子 阐发 ‘ 了 了 、 顾 云 户 石 自 、 才 月 ,。能 传入 共振腔 腔 内声 阻 抗 对 声波 起 阻 尼 感化 消 沙 等 对 共振器 正在燃 耗能量 抑 制振 荡 目前 ,将式 程得 沪 。,统 的不变性 共振器的影 响将正在 下节会商 从 动控 制和 被动控 制 。二 从管道 上 和 共 振 腔 内的压 力扰 动 、十 。

。、一 。,,二 ,期 高 原 等 亥姆霍兹共振器振 荡燃烧理 论阐发 线性 阐发通 过对 流体方 程 沿燃烧段 截面 进 行积 分获得 一 维方程组 进 行阐发 阎 可将方 程 组 暗示 为 。,当二 、 时 爪 趋 于 无 穷 吸 收 振荡能量最 大 ,,一 对 状 因子 表 征 现实 流 动偏离 一 维假 设 的程 度 嗡 、 、 烧放热 率 由 ,厂 孟一 诫 户 丽 、 ’ 户 、 二 一 舫 。别离是共振器 改变 之后 的成果 可 见安 拆 对抑 制感化也 有较大 影 响 结 论 本文 引见 了振荡燃烧发 生的机理 及 亥姆霍兹 共 振器 抑 制振荡燃烧的声学阐发 用 线性 阐发取 ,,、 、爪 零 一 一 。,,,二 下 动 、 而 则方程 ,和 其取尝试和 计 算成果 一 致 。。

可进 一 步化简为 一 起头 ,,引 言 二 实现 低 。,幽 ,,。,,此中 处 为 空 气声速缩 乐音 使 污 染节制 失效 大到 减 少 部件工 做 寿命 损 坏燃烧部件 甚 至 导 致变乱 因而 要实现 平安 高效 和 洁净运 行燃气轮机 避 免振荡燃烧 。、 定义 正在燃烧段 内 质 ,需确定 燃烧 段 上 、 下 逛边 界 条 若令 、 饥。由一 维声 波 方 程 凡 ,,一 【」 色 ,一,叮 图 正在 处加共振器 的计较成果 一 ,一 “ 一 擎 甲 一 占为瑞利传导 率 户 和 户 为共振器开 日 处 。