Автоколебания газа в установках с горением. Ларионов В.М - 35 стр.

UptoLike

34
ниться другим, когда колебания станут настолько интенсивными,
что характер горения станет совершенно другим. Например, при
горении за стабилизатором фронт пламени первоначально имеет
волнистую структуру [1]. При увеличении амплитуды колебаний
появляются разрывы, наблюдается периодическое образование и
отрыв вихрей от стабилизатора. Дальнейшее усиление колебаний
ведет к турбулизации потока, горение имеет объемный характер и
происходит
в области, окружающей стабилизатор и не имеющей
четких границ.
Однако задача определения механизмов обратной связи долж-
на быть решена. Это позволит наметить пути устранения колеба-
ний и, как будет показано ниже, провести теоретический анализ
явления.
1.4. Основные подходы к изучению термоакустических
колебаний
Рэлей [95] первым предположил, что акустические колебания
поддерживаются, если максимум тепла сообщается колеблющему-
ся газу в момент его максимального сжатия. Патнэм и Деннис [44]
математически обосновали эту гипотезу, которая получила назва-
ние «критерия Рэлея» и формулируется так: если фазовый сдвиг
между колебаниями давления и колебаниями скорости теплопод-
вода по абсолютному значению меньше
2
π
, колебания возбужда-
ются; если фазовый сдвиг лежит в пределах от
2
π
до
π
, колеба-
ния гасятся.
Теоретические исследования неустойчивости горения в ЖРД,
проведенные В.Л. Эпштейном [99], показали, что критерий Рэлея
справедлив и в этом случае, только вместо скорости теплоподвода
учитывается скорость выделения газообразных продуктов сгора-
ния.
ниться другим, когда колебания станут настолько интенсивными,
что характер горения станет совершенно другим. Например, при
горении за стабилизатором фронт пламени первоначально имеет
волнистую структуру [1]. При увеличении амплитуды колебаний
появляются разрывы, наблюдается периодическое образование и
отрыв вихрей от стабилизатора. Дальнейшее усиление колебаний
ведет к турбулизации потока, горение имеет объемный характер и
происходит в области, окружающей стабилизатор и не имеющей
четких границ.
    Однако задача определения механизмов обратной связи долж-
на быть решена. Это позволит наметить пути устранения колеба-
ний и, как будет показано ниже, провести теоретический анализ
явления.


 1.4. Основные подходы к изучению термоакустических
                      колебаний

     Рэлей [95] первым предположил, что акустические колебания
поддерживаются, если максимум тепла сообщается колеблющему-
ся газу в момент его максимального сжатия. Патнэм и Деннис [44]
математически обосновали эту гипотезу, которая получила назва-
ние «критерия Рэлея» и формулируется так: если фазовый сдвиг
между колебаниями давления и колебаниями скорости теплопод-
вода по абсолютному значению меньше π 2 , колебания возбужда-
ются; если фазовый сдвиг лежит в пределах от π 2 до π , колеба-
ния гасятся.
     Теоретические исследования неустойчивости горения в ЖРД,
проведенные В.Л. Эпштейном [99], показали, что критерий Рэлея
справедлив и в этом случае, только вместо скорости теплоподвода
учитывается скорость выделения газообразных продуктов сгора-
ния.

                              34