Автоколебания газа в установках с горением. Ларионов В.М - 86 стр.

UptoLike

85
Однако с течением времени начинает проявляться нелинейный
характер процессов, приводящих к неустойчивости. Снижаются
темпы генерации акустической энергии тепловым источником.
Происходит то, что в реальных физических системах называется
явлением «насыщения». Это обусловлено тем, что процессы тепло-
обмена и горениянелинейные по своей сути. В установках с го-
рением при достаточно большой
амплитуде колебаний происходит
значительное сокращение размеров пламени, что способствует уве-
личению осредненного и пульсирующего локальных тепловых по-
токов. Средняя температура газа в зоне горения понижается,
а часть периодически выделяемой теплоты передается стенкам ка-
меры сгорания и не участвует в генерации акустической энергии.
При горении за плохообтекаемыми телами нарушается стабилиза-
ция
пламени, происходит его разделение на участки, которые могут
перемещаться вместе с колеблющимся потоком. Рассосредоточен-
ность теплового источника приводит к уменьшению его акустиче-
ской мощности [1, 3].
Потери энергии, наоборот, возрастают. Начинают действовать
механизмы поглощения звука, которые не имеют существенного
значения для бесконечно малых возмущений. Например, излучение
звука на открытом конце трубы усиливается за
счет «струйных»
потерь. Можно ожидать увеличения поглощения за счет вихревых
вторичных течений, турбулизации потока в зоне горения и присте-
ночном пограничном слое.
Нелинейные эффекты приводят к тому, что по мере усиления
колебаний газ получает все меньшее количество энергии. При ус-
ловии, когда акустическая мощность теплового источника станет
равной ее потерям,
кривые 1 и 2 пересекутся (рис. 3.2). Это состоя-
ние энергетического равновесия соответствует установившимся
колебаниям с постоянной амплитудой. Любое отклонение от этого
положения приведет к тому, что появится избыток акустической
     Однако с течением времени начинает проявляться нелинейный
характер процессов, приводящих к неустойчивости. Снижаются
темпы генерации акустической энергии тепловым источником.
Происходит то, что в реальных физических системах называется
явлением «насыщения». Это обусловлено тем, что процессы тепло-
обмена и горения – нелинейные по своей сути. В установках с го-
рением при достаточно большой амплитуде колебаний происходит
значительное сокращение размеров пламени, что способствует уве-
личению осредненного и пульсирующего локальных тепловых по-
токов. Средняя температура газа в зоне горения понижается,
а часть периодически выделяемой теплоты передается стенкам ка-
меры сгорания и не участвует в генерации акустической энергии.
При горении за плохообтекаемыми телами нарушается стабилиза-
ция пламени, происходит его разделение на участки, которые могут
перемещаться вместе с колеблющимся потоком. Рассосредоточен-
ность теплового источника приводит к уменьшению его акустиче-
ской мощности [1, 3].
     Потери энергии, наоборот, возрастают. Начинают действовать
механизмы поглощения звука, которые не имеют существенного
значения для бесконечно малых возмущений. Например, излучение
звука на открытом конце трубы усиливается за счет «струйных»
потерь. Можно ожидать увеличения поглощения за счет вихревых
вторичных течений, турбулизации потока в зоне горения и присте-
ночном пограничном слое.
     Нелинейные эффекты приводят к тому, что по мере усиления
колебаний газ получает все меньшее количество энергии. При ус-
ловии, когда акустическая мощность теплового источника станет
равной ее потерям, кривые 1 и 2 пересекутся (рис. 3.2). Это состоя-
ние энергетического равновесия соответствует установившимся
колебаниям с постоянной амплитудой. Любое отклонение от этого
положения приведет к тому, что появится избыток акустической

                                85