Горение вибрационное

К особенностям процесса в форсажных камерах следует отнести случаи возникновения вибрационного пульсирующего горения. Вибрационное горение — автоколебательный, как правило, высокочастотный процесс, обусловленный сложным взаимным влиянием интенсивности тепловыделения в зонах горения и пульсации давления газа в объеме камеры. [c.260]

Горение вибрационное 68 —, режим 87 Градиент влажности 141 Градуировка диафрагм 197 [c.279]

Горение вибрационное 69 —, режим 90 [c.300]

Причинами, вызывающими вибрационный режим горения, могут быть пульсации местной концентрации топлива, вызванные использованием малонапорной системы подачи топлива близкое расположение форсунки к стенкам камеры может быть причиной возникновения акустических колебаний, инициирующих неустойчивость рабочего режима. В то же время, источником неустойчивости могут быть спиралевидные вихревые жгуты, разрушающиеся на стенках перфорированной камеры, а также прецессия вихря (см. рис. 3.19). [c.317]

Горелки подобного типа можно снабжать стабилизаторами и других конструкций в виде керамического туннеля, двойного ряда керамических решеток, огневого кольца по периферии горелки и т. п. Всем этим видам стабилизирующих устройств присущ общий недостаток — опасность возникновения проскока пламени к соплу горелки, а также сильный шум при работе горелок и возможность вибрационного горения. [c.49]

Следует отметить, что данные расчетные зависимости можно использовать в качестве предварительных расчетов, поскольку в общем случае А не является универсальной постоянной и зависит от длины волны колебаний и относительной амплитуды скорости. Результаты экспериментального исследования теплоотдачи в турбулентном пограничном слое при наличии продольных и поперечных колебаний в условиях вибрационного горения приведены в работе [75]. Исследование теплообмена проводилось в цилиндрической камере сгорания диаметром 127 мм и длиной 900 мм, работающей на смеси пропана и воздуха. Уровень звукового давления достигал 157 дБ. Частота колебаний изменялась в пределах 3800—4150 Гц. Резонансная частота колебаний соответствовала 4000 Гц. В камере сгорания возбуждались как продольные, так и поперечные колебания. Число Рейнольдса (Re ), определенное по диаметру камеры сгорания, изменялось в пределах (3,5 ч--т-4,3) 10 , что соответствовало числу Рейнольдса для пограничного [c.235]

Рис. 124. Относительная теплоотдача в условиях вибрационного горения в трубе d( = 51 мм при Re = = (0,6-ь 1,6) 10 и / = 100 Гц

Низкочастотная нестационарность потока возникает вследствие неустойчивой работы сверхзвукового входного воздухозаборника, турбулентности атмосферы, вибрационного горения в камере сгорания. Снижение скорости потока в процессе колебаний вызывает местное увеличение углов атаки и срыв потока со спинки. Граница устойчивости при этом смещается в сторону увеличения расхода воздуха, а запас устойчивости работы компрессора уменьшается. Снижаются также и tik вследствие увеличения гидравлических потерь при нерасчетном обтекании лопаток. [c.133]

Для изучения реакции ТРТ на циклическое нагружение используются динамические испытания. Часто для циклического нагружения применяется нагрузка регулярной синусоидальной формы. Получаемая при этом информация полезна для оценки вибрационных характеристик конструкций, вязкоупругих свойств топлива, вибрационного горения, характеристик демпфирования материала и срока службы ТРТ при усталостных нагрузках. [c.51]

Как правило, скорость горения г изменяется во времени, поэтому уравнение (3.21 а) следует решать численно. Такая ситуация характерна для быстрых изменений г, например при воспламенении, погасании или вибрационном горении. Для стационарного горения получаем уравнение [c.72]

Однако наряду со снижением эмиссии N0 ввод в зону горения воды или водяного пара дает ряд негативных эффектов, заметно влияющих на другие характеристики КС. Это касается прежде всего интенсивности и полноты выгорания топлива, что связано в основном со снижением температуры в факеле. Концентрация продуктов недожога углеводородов, прежде всего СО, в выходных газах значительно возрастает. Подача в КС воды или пара влияет и на устойчивость процесса горения. Вероятность вибрационного горения при этом увеличивается, а диапазон режимов устойчивой работы КС (диапазон устойчивого горения по предельным (срывным) составам смеси) существенно снижается. Вероятность вибрационного горения при впрыске пара или воды особенно сильна при работе КС на природном газе. Колебания динамического давления (пульсации) происходят во всех КС с диффузионным пламенем и генерируются процессом горения. Эти колебания могут взаимодействовать с акустическими колебаниями в КС и усиливаться, вызывая ускорение износа конструкции или преждевременное ее разрушение. [c.211]

Характеристики камеры сгорания ГТУ должны соответствовать требованиям ГОСТ 29283-92. В процессе эксплуатации КС обеспечивает полное устойчивое сжигание топлива (основного и резервного) на всех пусковых и рабочих режимах. Окружная неравномерность температурного поля в КС должна быть не более 10 % среднего значения балансовой температуры в каждой из пламенных труб, должны быть исключены вибрационное горение, срывы пламени при резких изменениях режима работы ГТУ. [c.566]

Далее, в 3, обсуждаются основные особенности вибрационного горения и формулируются граничные условия на сосредоточенном теплоподводе, находяш,емся в трубе, которые конкретизируются для некоторых типичных случаев. [c.467]

Вибрационное горение. Граничные условия на теплоподводе [c.480]

Термин вибрационное горение означает горение, связанное с процессами колебаний. Здесь мы будем интересоваться вибрационным горением, представляющим собой автоколебательный процесс, в основе которого лежит тот или иной акустический механизм обратной связи. [c.481]

В построении теории вибрационного горения задача прежде всего состоит в разумной идеализации возмущенного процесса горения, с тем чтобы сформулировать условия в зоне теплоподвода, необходимые для составления исходных уравнений сохранения массы, импульса и энергии. [c.482]

В таком сложном явлении, как вибрационное горение, имеется большое разнообразие в механизмах обратной связи, вызывающих процесс автоколебаний, в том числе и не акустических по своей природе. Если же ограничиться только акустическими механизмами обратной связи, то можно разделить их на механизмы воздействия звука на смесеобразование, вихреобразование и собственно горение 7]. [c.485]

Наконец, могут быть механизмы обратной связи в явлении собственно самого горения. Скорость нормального распространения пламени может зависеть от температуры смеси Т и давления р может происходить периодическое нарушение поджигания смеси, запаздывание процесса сгорания (механизм, играющий одну из основных ролей в вибрационном горении в камерах сгорания ЖРД), может возникнуть неустойчивость фронта пламени и т. д. [c.486]

Такое многообразие причин, вызывающих вибрационное горение, приводит к большим трудностям как в построении теории, так и в инженерных решениях конструкций реактивных двигателей, свободных от возникновения вибрационного горения. [c.486]

Для случая вибрационного горения в неподвижном газе, находящемся в закрытой с одного конца трубе, М и Af2 О, m = О, и нетрудно получить следующие условия на теплоподводе, которым является в этом случае плоский фронт пламени [c.487]

Между тем ясно, что при тех больших амплитудах, которые возникают при термических автоколебаниях, в особенности при вибрационном горении в ряде технических устройств, безусловно должны учитываться нелинейные эффекты. Для случая, когда колебания давления весьма велики и волны сжатия можно считать ударными, в [13] учитывается нелинейное взаимодействие при наложении ударных волн и волн разрежения при их распространении в трубе. Промежуточный случай не слишком малых, но и не слишком больших амплитуд, которым мы интересуемся в этой книге, по-видимому пока не рассматривался в достаточно корректном виде. [c.493]

Акустический интерес задачи о термических автоколебаниях, в том числе задачи вибрационного горения, состоит не только в выяснении условий возбуждения автоколебаний, но и в определении интенсивности излучаемого звука при возникших автоколебаниях и ее зависимости от ряда факторов. Однако при рассмотрении вибрационного горения этот вопрос имеет меньшее значение в этом случае решение задачи, изложенной в 2, следует проводить с учетом потерь на излучение концами трубы [7]. [c.493]

НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ ВИБРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ 507 [c.507]

При некоторых условиях горения в РДТТ акустические колебания в полости камеры, взаимодействуя с поверхностью горения, могут усиливаться. Усиление колебаний может привести к возникновению устойчивого колебательного режима, при котором средняя линейная скорость горения топлива значительно возрастает по сравнению с ее стационарным значением. Следствием является резкое повышение давления в двигателе. Такое явление известно в литературе как акустическая неустойчивость горения, вибрационное или резонансное горение. Внешним признаком вибрационного горения служит появление на осциллограмме вторичных пиков давления. [c.250]

Одной ИЗ серьезных трудностей, которую приходится преодолевать при создании форсажных камер, является возникновение особой неустойчивости в их работе, называемой вибрационным горением. Вибрационное горение проявляется в виде высокочастотных колебаний давления, сопровождаемых часто резким звуком высокого тона. Возникш.ие колебания вызывают вибрации элементов конструкции камеры, а также ведут к повышению температуры ее деталей. Суммарное воздействие этих факторов может быть причиной разрушения камеры. [c.70]

Вибрационные возбуждения, с которыми приходится иметь дело на многих современных технических объектах, обычно являются полигармоническими, что вызвано существованием большого числа независимых источников вибрации и нерегулярностью некоторых физических процессов (например, процессы горения в реактивном дви1ателе, обтекание тел турбулентным потоком, взрывные и ударные процессы). [c.269]

Очистка осуществляется за счет использовании энергии нестационарных процессов горения и истечения потоков, в результате которых создаются волны сжатия, направляемые на загрязненные поверхности нагрева котла. Удаление отложений с поверхностей нагрева происходит в результате импульсной струйной обдувки продуктами взрыва, импульсной термической обработки удаляемых загрязнений, а также волнового воздействия на отложения и вибрационного (встряхивающего) воздействия на очи1цаемые поверхности нагрева. [c.71]

Для предотвращения вибрационного горения в форсажных камерах устанавливаются аитивибрациоиные экраны (рис. 5.21), которые по существу являются акустическими демпферами, препятствующими возникновению пульсаций давления в потоке газа. Выбор размеров и места расположения экрана, как и совершенствование всего процесса горения в форсажных камерах, обеспечивается на основании длительных специальных экспериментальных исследований. [c.260]

В работах [54, 56, 146] предложен несколько иной подход, согласно которому частицы топлива разделяются на группы с одинаковым размером, называемые псевдотопливами. Такой метод известен под названием модели малого ансамбля . Кинг [92], используя похожий метод, ввел представление о распределенном тепловыделении в конденсированной фазе и в диффузионном пламени. Другая статистическая модель предложена Штрале [160], который рассчитал статистически возможные направления процесса горения в решетке частиц, представляющей смесевое топливо. В обзоре [23] делается вывод, что такой подход эквивалентен осредняющим методам Гер-манса и БДП для стационарного горения, но может представить интерес и для проблемы вибрационного горения или других нестационарных процессов. [c.71]

Вибрационное горение в РДТТ принято классифицировать по трем модам колебаний в камере сгорания объемной (низкочастотной), поперечной и продольной (или осевой), каждая из [c.124]

На многих современных технических объектах стационарные вибрационные воздействия не являются периодическими, закон их изменения во времени носит нерегулярный, хаотический характер. Основными причинами этой хаотичности являются существование большого числа независимых источникрв вибрации и нерегулярность некоторых физических процессов, вызывающих появление вибрационных воздействий (например, процессов горения в реактивном двигателе, аэродинамических си.ч при турбулентности потока и т. п.). [c.13]

С развитием аэрогидродинамики и реактивной техники возникли новые акустические задачи, связанные с генерацией звука и шума аэродинамическим потоком — как безграничным, так и н1ри наличии в этом потоке твердых тем. Сюда относятся шум дозвуковых и сверхзвуковых струй, как холодных , так ж горячих , шум турбулеигного пограничного слоя, вибрационное горение, вызванное акустическими колебаииями, связанная с ним неустойчивость в работе реактивных двигателей и т. д. [c.377]

Имеется большое количество интересных и важных задач, где проявляется взаимодействие Р и 6. К этому кругу проблем относится и задача о термической генерации звука, которой мы будем здесь заниматься. Эта задача в последнее время стала привлекать к себе все больше внимания, главным образом в связи с существенным значе-ргпем в современной технике (в особенности в реактивной технике) вибрационного горения, в котором взаимодействие PS оказывается весьма важным. [c.466]

Термическая генерация звука, во-вторых, может также происходить при автоколебаниях в тепловых системах, в которых обратная связь обеспечивается возникшей звуковой волной, оказываюш,ей влияние на процессы нагрева или горения и регулируюш,ей переход энергии теплового источника в энергию звуковых колебаний. Здесь мы имеем дело с такими давно открытыми явлениями, как явление Рийке и явление поюш,их пламен, излучение звука неравномерно нагретыми резонаторами Гельмгольца наконец, сюда относятся явления вибрационного горения. Интерес ко всем этим явлениям повысился вновь после того, как было установлено, что вибрационное горение в камерах сгорания реактивных двигателей во многих случаях приводит к их нестабильной работе — недопустимым по величине вибрациям, выгоранию стенок камер сгорания и, таким образом, к разрушению двигателей. Поскольку в большинстве задач этого рода вибрационное горение происходит в трубах, в 2 даются основные уравнения, описы-ваюш,ие движение газа в трубе. Приводятся решения этих уравнений для случая одномерной задачи. [c.467]

И возможные частоты этих автоколебаний ( 4). В двух последних параграфах этой главы кратко обсуждаются два примера автоколебаний, вызванных акустическим механизмом обратной связи явление Рийке и вибрационное горение в жидкостных реактивных двигателях (ЖРД). [c.468]

Следует иметь в виду, что современное состояние теории таково, что задачи вибрационного горения, как и явления Рийке, решаются в линейном приближении — основные исходные уравнения гидродинамики и уравнения, описывающие свойства теилоиодвода, линеаризуются. Поэтому в результате решения тех или иных задач вибрационного горения выясняется, в первую очередь, вопрос [c.468]

Здесь п — единичный вектор внешней нормали к dS, т — источник массы внутри области 2 и F — объем этой области. В таких задачах, как явление Рийке, и в случае медленного горения газов в трубе т = 0. При горении в жидкостных реактивных двигателях (случай вибрационного горения, который мы кратко рассмотрим в 7) [c.483]

Для того чтобы теперь, при сделанных довольно общих предположениях о наличии реальных и фиктивных источников массы, импульса и энергии, скрытой химической энергии q, теплоподвода Q, не связанного с процессом горения, получить уравиения, характеризующие вибрационное горение, вызванное акустическим механизмом обратной связи, следует применить метод возмущений, полагая, что на поверхность разрыва наложено акустическое иоле. Тогда величины Vu V2, Ри Р2, Рь Рг, т, Рх, д, (/и т.д. получат некоторые малые приращения. Подставляя выражения для этих величин в уравнения (12.28) — (12.30) и проводй линеаризацию полученных уравнений, отбрасывая члены [c.484]

Пользуясь приведенными рассуждениями и конкретными выражениями, входящими в (12.41), можно показать, что если возмущение процесса горения имеет определенную амплитуду и соответствуюшую фазу, то в системе возникает вибрационное горение. Этот случай соответствует так называемому жесткому возбуждению, по терминологии. принятой в теории автоколебаний. Случай мягкого возбуждения будет соответствовать тому, что последнее возникает при сколь угодно малых начальных амплитудах, которые быстро увеличиваются до величины определяемой нелинейностью системы. [c.490]

Вообще говоря, имеют место два источника нелинейности в рассматриваемой нами задаче во-первых, нели-аейность, связанная с нелинейностью исходных уравнений гидродинамики, и, во-вторых, нелинейность в явлении собственно горения. В задачах вибрационного горения, по-видимому, последняя играет более существенную роль. [c.493]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...