Резонансное горение
Cтраница 1
Резонансное горение возникает при наличии звуковых и высокочастотных колебаний в газовом объеме камеры сгорания. Причины возникновения высокочастотных колебаний невозможно вскрыть четко во всех случаях. Иногда собственные колебания переходят в резонансные при определенных условиях горения заряда, например при достижении определенного давления, температуры или размеров горящего заряда. [1]
Термин резонансное горение был применен к одному из видов неустойчивого горения, иногда встречающегося в ракетных двигателях. Было найдено, что это явление наиболее часто осуществляется при трубчатых зарядах, хотя указывалось, что шашки других форм дают аналогичные эффекты. Резонансное горение вызывает внезапное возрастание давления в камере ракеты; эти пики давления могут сопровождаться разрушением топливных шашек, которое в крайних случаях может вызвать взрывы в двигателе. Было обнаружено, что центральные каналы частично сгоревших шашек, оставшихся после взрывов, в результате резонансного горения имеют рифленую поверхность, напоминающую стоячие волны. Это прежде всего приводит к предположению, что неустойчивое горение было вызвано некоторым видом резонанса. [2]
Механизм резонансного горения исследовался мало. Так как скорость горения большинства твердых топлив определенно зависит от давления и температуры топлива, то небольшие пульсации давления газового потока вблизи поверхности горения будут вызывать соответствующие пульсации скорости горения на смежной поверхности. [3]
Возникновение резонансного горения должно быть, вероятно, связано с расположением критической точки и точки нулевой скорости газа в канале шашки, когда продукты горения вытекают в обратном направлении. Оказалось, что резонанс появляется только в том случе, когда геометрия заряда такова, что критическая точка находится внутри канала шашки. [4]
 |
Характер изменения давления в камере от времени горения. при нормальном горении ( А, неустойчивом (., резонансном ( В. [5] |
Характерная для резонансного горения форма диаграммы давления в камере по времени горения показана на рис. 4.8, кривая В. [6]
Во всех случаях появления резонансного горения необходимо принимать меры борьбы с ним и добиваться его устранения. Известен [25] ряд способов борьбы с неустойчивостью горения. [7]
 |
Схема свободной турбулентной струи. [8] |
При доводке и испытании форсажных камер, а также при их эксплуатации в некоторых случаях возникает особый вид пуль-сационного горения - так называемое резонансное горение. Последнее сопровождается резким звуком, визгом, напоминающим органную трубу. [9]
Причинами возникновения неустойчивой работы ГТД может быть помпаж компрессора, резкое перемещение рычага управления двигателя, а также особый режим горения топливовоз-душной смеси в камерах сгорания ГТД - резонансное горение. [10]
Термин резонансное горение был применен к одному из видов неустойчивого горения, иногда встречающегося в ракетных двигателях. Было найдено, что это явление наиболее часто осуществляется при трубчатых зарядах, хотя указывалось, что шашки других форм дают аналогичные эффекты. Резонансное горение вызывает внезапное возрастание давления в камере ракеты; эти пики давления могут сопровождаться разрушением топливных шашек, которое в крайних случаях может вызвать взрывы в двигателе. Было обнаружено, что центральные каналы частично сгоревших шашек, оставшихся после взрывов, в результате резонансного горения имеют рифленую поверхность, напоминающую стоячие волны. Это прежде всего приводит к предположению, что неустойчивое горение было вызвано некоторым видом резонанса. [11]
Было найдено, что при определенных условиях амплитуда такого возмущения будет возрастать с временем; это приведет к возможности возникновения увеличенных скоростей горения, большим колебаниям давления внутри каналов и разрушению шашки. Оказалось, что формами колебаний, наиболее благоприятствующими такому резонансному эффекту, являются волны, распространяющиеся спирально внутри канала. Экспериментальное доказательство, подтверждающее акустическую теорию резонансного горения, было дано Смитом и Шпренгером [ 64, стр. [12]
В присутствии биологически активных агентов происходит погружение углеводородов и нитратов. Скорость вымывания растворимых солей невелика. Алюминий, добавляемый в небольших концентрациях для подавления резонансного горения и повышения отдаваемой энергии, не подвергается быстрому воздействию соленой воды из-за пассивации металла нитратами и медленной диффузии солей через коллоид. [13]
Термин резонансное горение был применен к одному из видов неустойчивого горения, иногда встречающегося в ракетных двигателях. Было найдено, что это явление наиболее часто осуществляется при трубчатых зарядах, хотя указывалось, что шашки других форм дают аналогичные эффекты. Резонансное горение вызывает внезапное возрастание давления в камере ракеты; эти пики давления могут сопровождаться разрушением топливных шашек, которое в крайних случаях может вызвать взрывы в двигателе. Было обнаружено, что центральные каналы частично сгоревших шашек, оставшихся после взрывов, в результате резонансного горения имеют рифленую поверхность, напоминающую стоячие волны. Это прежде всего приводит к предположению, что неустойчивое горение было вызвано некоторым видом резонанса. [14]
Было найдено, что при определенных условиях амплитуда такого возмущения будет возрастать с временем; это приведет к возможности возникновения увеличенных скоростей горения, большим колебаниям давления внутри каналов и разрушению шашки. Оказалось, что формами колебаний, наиболее благоприятствующими такому резонансному эффекту, являются волны, распространяющиеся спирально внутри канала. Экспериментальное доказательство, подтверждающее акустическую теорию резонансного горения, было дано Смитом и Шпренгером [ 64, стр. Менее объяснимо на основе этой модели устранение резонансного горения с помощью осевого стержня. Если скорость газа велика, возмущение может быть уничтожено с помощью канала раньше, чем будут достигнуты опасные амплитуды; однако в критической точке скорость газа будет малой, так что время перестройки может быть относительно большим. Наконец, можно отметить, что резонансные эффекты являются наиболее резкими для быстро горящих горячих твердых топлив и что их скорости горения наиболее подвержены влиянию изменений температуры и давления. Таким образом, простая математическая теория дает объяснение большинству эмпирических наблюдений резонансного горения. [15]
Страницы: 1 2