Научный отчет № 2661

Название

Исследование колебаний давления и дискретной составляющей в спектре шума сверхзвуковых струй.

Авторы

Швец А.И., Теленин Г.Ф., Римский-Корсаков А.В., Купцов В.М., Лебедев М.Г.

Аннотация

В отчете представлены исследования пульсаций давления и дискретных составляющих в спектре шума сверхзвуковых струй. Цель работы заключалась в установлении основных механизмов возбуждения дискретных тонов, получении универсальных зависимостей характеристик резонансных процессов, позволяющих переносить результаты экспериментов на натурные объекты, и в выдаче рекомендаций для управления этими процессами. В разделе 1 приведены результаты экспериментальных исследований колебаний давления в сверхзвуковых кольцевых струях [1 - 12]. Изучено два вида колебаний: высокочастотные - возбуждаемые акустическим резонансом с обратной связью и низкочастотные - расходные пульсации волновой структуры и давления. Определено влияние вдува газа в кольцевое сопло, а также взаимодействие струи со спутным и встречным сверхзвуковыми потоками на амплитудно-частотные характеристики дискретных составляющих. В разделе 2 предложена теоретическая модель, объясняющая возникновение пульсаций сверхзвуковых струй с дискретной частотой [14 - 21]. Решена задача о взаимодействии с внешним акустическим полем плоских, осесимметричных и кольцевых струй. Изучены колебания в сверхзвуковых струях в зависимости от числа Маха, температуры струи и спутного потока. В разделе 3 изложены экспериментальные исследования одиночных сверхзвуковых струй и систем струй [22 - 26, 30 - 32]. Приведены данные по влиянию температуры струи, скорости звука в окружающей среде, отражающих поверхностей на частоту и уровень дискретного тона. Построены универсальные зависимости акустических характеристик от числа Маха и степени нерасчетности. В разделе 4 описаны результаты экспериментов по возбуждению резонансных процессов при взаимодействии осесимметричной [33] и кольцевой [1З] струй с преградой. Исследована структура взаимодействия, а также пульсации давления на сопле и на преграде. В разделе 5 представлены исследования вибрационного горения в камерах сгорания [27 - 29]. Определено влияние резонатора на параметры горения, предложен способ снижения колебаний. Экспериментально исследованы автоколебательные режимы при столкновении газовых струй окислителя и горючего, приведена полуэмпирическая формула для расчета частоты пульсаций пламени.

Год публикации

1982 г.

Объём

182 с.

Ключевые слова

струя, пульсации, давление, шум, сверхзвуковая? дискретная, кольцевая, преграда, камера, сгорание.