Вибрационное горение Раушенбах Б.В., страница 84

Поэтому возбуждение высших гармоник становится маловероятным, что характерно и для вибрационного горения газовых горючих смесей в трубах (см. гл. г'1). Приведенная на рис. 116 диаграмма напоминает аналогичные диаграммы рис. 48, 49 и др. В обоих случаях рассматривается изменение номера возбуждаемой гармоники в зависимости от положения зоны горения по длине трубы.

В конце гл. г' рассматривалась и обратная задача: прн неизменных свойствах зоны горения и непаменной длине горячей части проследить влияние изменения общей длины трубы на характер колебаний. Там было показано, что общее удлинение трубы при сохранении горячей части ведет к тому, что система переходит к более высоким гармоникам, приблизительно сохраняя неизменной размерную частоту колебаний. Аналогичное заключение должно быть справедливым и для жидкостных реактивных двигателей.

Это явление фактически наблюдалось Крокко, Греем и Харджем'). Постепенно удлиняя камеру сгорания, они зарегистрировали переход колебаний с основного тона на вторую гармонику, а со второй на третью, что полностью согласуется с развитой в конце гл. Ъ точкой зрения. В настоящем параграфе было дано лишь элементарное изложение теории высокочастотных продольных акустических колебаний в жидкостных реактивных двигателях. Интересующимся более полным изложением вопроса следует порекомендовать обратиться к уже упоминавшейся ') Сгоссо Ь., Сгеу д, Наггг)е Н. Т., ЮеГРгорп1- гбоп, 9958, № 12. $ ЗЗ) КОЛВВАНИЯ В ЖИДКОСТНЫХ ДВИГАТВЛЯХ 497 монографии Крокко и Чжена и к соответствующим статьям в периодической литературе.

В заключение настоящего параграфа сделаем одно замечание, Во всех предыдущих разделах многократно подчеркивалось, что в конечном итоге причиной возбуждения внбрационного горения является возмущение теплоподвода плп эффективной скорости распространения пламени. В случае возбуждения акустических колебаний в жидкостных реактивных двигателях основным является возмущение газообразования (возиущение расхода некоторого источника массы, расположенного в зоне горения). Следовательно, вибрационное горение может иметь самую различную природу. В общем случае оно может возбуждаться за счет любого слагаемого, входящего в систему (15.5) н описывающего процесс внутри области о.

Это может быть ЬЛ1"* (рассмотренный только что случай), 6(Р (труба Рийке), подвижность фронта пламени, т. е. отличие от нуля входящих во все три уравнения частных производных от интегралов по объему г' (случай, рассмотренный в з 49), возмущение теплотворной способности смеси бд, п полноты сгорания бд,— бд (пример, приведенный в $25).

Наконец, возбуждение акустических колебаний может оказаться связанным с отличием от нуля слагаемого ЬР„. Этот процесс реализуется, например, в тех случаях, когда в зоне О происходит периодический срыв вихрей (без горения). Тогда взаимодействие вихреобразования с акустическими колебаниями может привести к самовозбуждению колебательной системы. Поскольку этот случай никак не связан с процессом горения, он в книге не рассматривался. Такое разнообразие причин возбуждения продольных акустических колебаний требует самого внимательного анализа всех входящих в систему (15.5) переменных до того, как будет принята схема идеализации процесса возмущенного горения.

ПРЕДМЕТНЫЙ УНАЗАТЕЛЬ Автоколебакия 344 †, методика расчета 373 — при наличии потерь 368 — — отсутствии потерь 358 — продольные в газовом течении 72 —, сравнение расчетных и опытных характеристик 367 Акустина стендовых установок 246 Амплитуда комплексная 26 Бернулли уравнение 79 Вихрсобразованпе 298, 303, 306 Влияние длины входного участка 246 — — трубы 244 — положения эоны горения 229 Возбуждение зибрациоипого горении 401 — звука (термическое) 75, 418 — колебаний теплоподводом 170 — колебательной системы 146 — — — волнамп антроппп 107 Волна акустнчесиая 35 — бегущая акустического импульса (безразмерного) 37, 59 — — (безразмерной) энтропии 59 — — плоская 37 — стоячан (бозразморпого) давления 47 — — (безразмерной) скорости 47 Газ непзоэнтропнческнй 35 Гармоника 44 Гипотеаа о максимуме акустпчесной энергии 381, 394 — Рэлся 1О, 76, 8(, 388 Головка камеры сгорания 474 Горение ажесткоеа 468 — пульсацпонное 468 †, растянутое вдоль оси течения 408 Граница устойчивости 22, 66, 95, 151, 185, 225, 259, 264, 272 Декремент затухания колебаний 66 Демпфер акустический 405 Диаграмма векторная режима колебаний 24 — вероятных режимов само- возбуждения 391 — (границ)устойчивости 94, 97, 99, 100, 152, 156, 158, 187— 189, 192, 203, 214, 273, 364, 486, 495 — изменения потока акустической энергии 167 Длина волны возмущения (стоячей) 48 Заброс пламени периодический 367 Завнхрспность 298, 303, 306 Задача краевая 42 Запаздывание процесса сгорания 318 — тепловыделения 210, 420 Запись аналитическая процесса колебаний 24 Значение частоты собственное 44 Зона горения 112, 116 — догорапия ИЗ Идеализация процессов в зоне горения 112 Пзменение частот ступенчатое 220 предьгетпъ|и уклзАГе!ь Пмпеданц 251 Инкремепт возрастапвя колебании 66 Источник поджигающий 315 Источники массы, импульса и энергии фиктивные 124 †1 — энергпи колебаний 75, 162 Книга формула 419 Колебания акустические в ЖРД 17 — — газового столба 9 —, возбуждаемые теплоподводом 13 — высокочастотные в камере сгорания 9 — качества распыла 294 — поперечные 17 — продольные 17 — — в ЖРД 471 — радиальные 17 — тангенциальные 17 Коэффициент избытка воздуха 205 Кривая Лайтхилла 421 Кривизна фронта пламени 325 Крптерий (гипотеза) Ралея 10, 76, 81, 388 Крокко механизм 10, 318 Лаваля сопло 20, 110 Лайтхнлла кривая 421 Линеариаация уравнений гпдрамеханики 29 Метод малых возмущений 20 — нахождения корней характеристического уравнения графический 183 — О-разбиения пространства параметров 199 Механнзм Крокко 10, 318 — обратной связи, классификация 277 Нелинейность существенная 346 347 Обертон 44 Обобщение критерии Рэлея 96 Осциллограмма давления в ПВРД 468 Осциллограмма давления у закрытого конца трубы 16 — колебапвй скорости 298 — колебания давления прп наустойчпвостп нескольких гармовпк 238 Первопричина воаликновення автоколебаппй 380 Переменные безразмерные 38 Период акустических колебаний 57 — индунция Зйй Плоскость теплоподвода 124 Поглощение анергии полное на конце трубы 267 Подавление вибрацнонного горения 401 Подача горзочего поравномерная 286 Подвод тепла во фронте пламени 129, 133 — — на неподвижной плоскости 128 Показатель характеристпческпй 337 Полнота сгоранян мгновенная эффективная 119 Потери на излучение 251 — — концах трубы 368 Поток акустической энергии 82 Правпло штрпховки 199 Прямая особая 202 Пучность стоячей волны 47 Развитие процесса вибрационного горения 376 Разгон колебаний 383 Распространение возмущений в дштжущемся газе 29 — пламенк в неподвижном газе 436 Расход воздуха колеблющийся 292 Резонанс параметрический 342 Решетка спрямляющая 301 Рийке труба 13, 418 Рэлея критерий (гнпотеза) 10, 76, 81, 388 5ОО ггвндивтныи унлзлтиль Самовозбуждепие автоколебаний мягкое 62 — продольных акустических колебаний 19 Связь обратная 171, 277 — —, имеющая в основе гидро- механические явлении 296 — — — — — смесеобразование 286 — †, основанная на закономерности горения 313 — — с запаздыванием 284 Скорость движения фронта пламени эффективная 133 — распространения пламени (эффективная) 133, 313, 340 Сопло камеры сгорания 474 — Лаваля 20, 110 Сопротивление акустической системы 253 — тепловое 79 Срыв пламени 205 Стадии развития вибрационного горения 376 Стенд испытательный 69 Структура пламени ячеистая 331 Схема идеализированная вибрационного горения 136 — — жидкостного реактивного двигатели 211, 473 — — прямоточного воздушно- реактивного двигателя 467 — разделения стендового воздухопровода и входного участка камеры 246 Тон колебаний основной 44 Топка пылеугольная 459 Труба Рийке 13, 418 Трубопровод с критическим сужением 70 Узел стоячей волны 47 Уравнение Бернулли 79 — движения жидкости Эйлера 30 Уравнение неразрывности 30 — характеристическое газового течения 176, 178, 255 Условие сохранения энтропии частицы 30 Условия возбуждения 204 — краевые, начальные 42 — на плоскости разрыва в каноническом взще 139 Установки стендовые, акустика их 246 Устойчивость газового течения 61 — фронта пламени 322 Формула Кипга 419 Формулы импеданцев 253, 254 Фронт плаиени 322 Частота колебаний 216, 217 — собственная 44 Эйлера уравнение движения жидкости 30 Энергия автоколебаний 11, 143 — — в общем случае 101 — — — первом элементарном процессе 92 — — во втором элементарном процессе 98 Эпюра амплитуды бегущей волны 60 — — волны акустического импульса 60, 67 — — — энтропии 60 — — колебаний давления 248, 249 — — стоячей волны 50, 450, 494 — давления 52, 53 — игновенкых значений бегущих волн 61 — — — стоячих волн 52, 53 — скорости 52 «Эффект открытого концаз 254 .