Случайная пульсация - давление
Cтраница 1
Случайные пульсации давления, возникающие в любой камере сгорания ЖРД, воздействуют на конструкцию так же, как и периодические колебания, хотя они и не столь разрушительны. Обусловленные ими перемещения рабочей среды влияют на интенсивность теплообмена, столкновение струй, характеристики распыливания и скорости испарения, вследствие чего может развиться неустойчивость. [1]
Местные возмущения процесса горения служат причиной возникновения случайных пульсаций давления. Эти возмущения обусловлены неоднородностями топливной смеси и конструктивными особенностями смесительной головки. Каждая форсунка смесительной головки работает по существу независимо [30], как устройство для распыливания и смешения компонентов топлива. Достигаемая степень смешения зависит от гидравлических параметров на входе в форсунки и механических характеристик, которые разнятся от форсунки к форсунке. Существует весьма относительная связь между событиями, происходящими в разных участках внутрикамерного объема. [2]
 |
Зависимость 1п ( от П. при т - 2. [3] |
Вид этой кривой ( рост с насыщением) свидетельствует о том, что случайные пульсации давления имеют детерминированную основу. Аналогично графику на рис. 6.18 можно строить зависимость размерности v от вязкости жидкости. [4]
Знать и уметь оценить взаимосвязь между факторами, влияющими на экономичность, устойчивость и работоспособность двигателя, необходимо для того, чтобы облегчить его отработку. Случайные пульсации давления ( нестационарное горение) обычно неблагоприятно отражаются на работе двигателя. Несколько случайных возмущений, наложившихся друг на друга, могут привести к неустойчивости. Колебания давления низкой частоты сопровождаются ухудшением стойкости стенки из-за уменьшения толщины пограничного слоя и более высоких коэффициентов теплопередачи. Нестационарное горение оказывает двойственное влияние на удельный импульс. Поперечный поток, однако, смещая точки столкновения струй, может ухудшить вследствие этого степень распыления и понизить удельный импульс. Волновые процессы в камере интенсифицируют теплопередачу и уменьшают размер капель - в этом состоит их положительное влияние. Повышение начальной температуры компонентов топлива способствует повышению удельного импульса благодаря более высокой энтальпии, но иногда влияние температуры оказывается столь значительным, что получаемый эффект не может быть объяснен только энтальпией [68]; возможно, сказывается улучшение распыливания за счет уменьшения поверхностного натяжения. Уменьшение коэффициента соотношения компонентов способствует повышению экономичности двигателя в случае внутрикамерного процесса, лимитируемого испарением горючего. В другом двигателе оно может вызвать снижение стойкости стенки из-за перетеканий, обусловленных дисбалансом количеств движения струй. [5]
Динамические нагрузки и вызываемые ими напряжения, действующие в элементах конструкций, которые работают в потоках жидкости, имеют различную природу. В нормальных условиях эксплуатации на поверхность элементов конструкций действуют случайные пульсации давления, порождаемые турбулентным потоком и срывными явлениями. В частотном спектре пульсаций давления могут присутствовать и ярко выраженные дискретные составляющие, обусловленные работой насосов [4] и акустическими эффектами в движущемся теплоносителе. Известную опасность могут представлять и температурные пульсации. Для ряда конструктивных элементов при некотором сочетании определяющих параметров могут возникать автоколебательные режимы и параметрические резонансы. Имеют место также ударные взаимодействия элементов между собой. [6]
Страницы: 1