Экспериментальные исследования влияния избытка воздуха и длины резонансной трубы на характеристики камеры пульсирующего горения - page 6

ки от входа в камеру и приближении его к воздушному вентилятору
амплитуда колебаний в воздушном тракте начинает резко возрастать.
Объясняется это тем, что процесс горения захватывает и конечный
(близкий к входу в камеру) участок воздухоподводящей трубки и эф-
фективность аэродинамического клапана падает. Температура поверх-
ности воздухоподводящей трубки начинает резко возрастать, на входе
в воздушный вентилятор появляется запах горючего газа.
В диапазоне значений коэффициента избытка воздуха
α
= 0
,
9
. . .
1
,
2
процесс горения протекал устойчиво, частота колебаний изменялась
незначительно. Температура воздуха, при которой испытывалась ра-
ботоспособность камеры, изменялась в диапазоне от – 15 до + 20
С.
Визуальные наблюдения показали, что для камеры горения достиг-
нутые максимальные нагрузки еще не были предельными, однако,
форсирование лимитировалась характеристиками вентилятора. Те-
плонапряжение испытываемой камеры составляло
2
,
8
·
10
6
ккал/(м
3
·
·
ч). Для разных длин труб(1000, 1200, 1400, 1600 и 1800 мм) при
α
= 0
,
9
. . .
1
,
2
из спектральных характеристик камеры определялись
частоты колебаний. Частоты колебаний вычислялись также расчетным
путем. Расчеты проводились по известной из акустики формуле
f
=
1
2
π
MC,
где
М
— инертность резонансной трубы;
С
— емкость камеры.
Эти параметры определяются по формулам:
М
=
ρl
πR
2
,
C
=
V
ρ
с
2
з
,
где
ρ
— плотность газа, кг/м
3
;
l
— длина трубы, м;
R
— радиус трубы, м;
V
— объем камеры, м
3
;
с
з
— скорость звука, м/с.
Скорость звука рассчитывалась с учетом температуры [1] продук-
тов сгорания в камере и в резонансной трубе. На рис. 5 и 6 приведены
зависимости числа Струхаля Sh для резонансной трубы (Sh
=
fd/c
з
,
где
d
— диаметр резонансной трубы,
c
з
— скорость звука в трубе) от
Рис. 5. Зависимость числа Струхаля от длины резонанснойтрубы при расходе
пропана С
3
Н
8
3 кг/ч
78 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1
1,2,3,4,5 7,8
Powered by FlippingBook