Исследование влияния акустических резонаторов на термоакустические процессы в установках с теплоподводом тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

На правах рукописи

Москвичев Дмитрий Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ НА ТЕРМОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В УСТАНОВКАХ С ТЕПЛОПОДВОДОМ

01.02.05 - механика жидкости, газа и плазмы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Новосибирск - 2007

003056657

Работа выполнена в Институте теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук, доцент

Потапкин Анатолий Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Бардаханов Сергей Прокопьевич

доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник

Сухинин Сергей Викторович

Ведущая организация:

МГУ им. М.В. Ломоносова (г. Москва)

Защита состоится "_" _2007 г. в " " часов на заседании

диссертационного совета Д003.035.02 по присуждению ученой степени доктора наук в Институте теоретической и прикладной механики СО РАН по адресу: 630090, Новосибирск, ул. Институтская 4/1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института теоретической и прикладной механики СО РАН.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу: 630090, Новосибирск 90, ул. Институтская 4/1, ИТПМ СО РАН, ученому секретарю диссертационного совета Д003.035.02.

Автореферат разослан "_" _2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук -~7 ЗасыпкинИ.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы:

Процессы термоакустической неустойчивости газожидкостных потоков в трубах оказывают значительное влияние на динамику течений в сложных системах. Особо важны эти явления для двигателестроения, тепловой и атомной энергетики, криогенного оборудования. Термоакустические колебания могут приводить, к нарушению технологических процессов и разрушению конструкций, поэтому резонаторы обычно применяются для подавления колебаний. Отсутствие общей теории, которая позволяла бы анализировать комплексы резонаторов в широком диапазоне частот при больших и малых амплитудах, и при наличии теплоподвода, делает актуальным исследование влияния резонаторов на термоакустические процессы в установках с локальным теплоподводом.

Исследования вибрационного горения водорода в прямоточной камере сгорания эжекгорного типа показали возможность получения силы тяги и больших удельных импульсов камеры при нулевых скоростях набегающего потока. Поэтому, учитывая возможную перспективу создания устройств на основе прямоточной камеры сгорания, которые смогут создавать тягу при малой скорости набегающего потока, актуальным является исследование влияния резонаторов на характеристики прямоточной камеры сгорания эжекторного типа, работающей в режиме вибрационного горения водорода.

Цель работы:

Целью диссертационной работы является экспериментальное исследование характеристик одиночного резонатора для управления термоакустическими колебаниями, возникающими в установках с теплоподводом. В качестве установок для проведения экспериментов использовали трубу Рийке - установку с локальным теплоподводом и прямоточную камеру сгорания эжекторного типа с вибрационным режимом горения водорода.

Работа включает в себя следующие основные направления исследований:

- Изучение влияния резонаторов разной формы на температурные и акустические характеристики установки с локальным теплоподводом, в которой возникают низкочастотные термоакустические колебания.

- Изучение влияния резонаторов разной формы на тяговые и акустические характеристики прямоточной камеры сгорания эжекторного типа, работающей в различных режимах вибрационного горения водорода.

Научная новизна работы:

- Проведены измерения амплитуды звуковых колебаний и температуры в трубе Рийке при наличии низкочастотных термоакустических колебаний. При возникновении колебаний зона с наибольшей температурой смещается от оси трубы к стенке, создавая кольцевую область нагретого воздуха в пристеночной области. Такое изменение температуры при наличии термоакустических колебаний не упоминается в работах, посвященных эффекту Рийке.

- Получены экспериментальные данные о влиянии резонаторов разной формы на акустические и температурные характеристики установки с локальным тепло-подводом при наличии низкочастотных термоакустических колебаний. Экспериментальные данные сопоставлены с результатами работ, посвященных теоретическому исследованию резонатора Гельмгольца. Показано, что существует пороговая величина теплоподвода, выше которой теоретические оценки параметров акустических резонаторов могут давать неудовлетворительные результаты.

- Получены экспериментальные данные о влиянии резонаторов разной формы на тяговые и акустические характеристики камеры сгорания, работающей в режиме вибрационного горения водорода. Сила тяги камеры зависит от интенсивности акустических колебаний. Показано, что при помощи акустического резонатора, размещенного на камере сгорания, можно влиять на интенсивность звуковых колебаний и получать необходимые режимы развития силы тяги.

- Обнаружен и описан эффект гистерезиса по расходу водорода в акустических и тяговых характеристиках камеры сгорания с резонатором, который позволяет существенно улучшить тяговые характеристики камеры сгорания.

Практическая ценность работы:

Данные по акустическим резонаторам, полученные на установке с локальным теплоподводом, могут быть использованы при проектировании теплоэнергетических установок, а также для разработки устройств на основе одиночных резонаторов для подавления термоакустических колебаний в уже существующих установках. Преимущество таких резонаторных систем состоит в том, что данные устройства легко подключить к работающей установке. Объем резонатора может составлять 0.33 % от всего объема установки, что особенно актуально для современных теплоэнергоустановок, которые имеют объемы в тысячи кубометров.

Данные, полученные в экспериментах с прямоточной камерой сгорания эжек-торного типа с резонатором, показали, что при помощи резонатора можно управлять тяговыми и акустическими характеристиками камеры сгорания. При помощи оптимально подобранных размеров резонатора и с учетом эффекта гистерезиса можно получить величину удельной тяги камеры сгорания при нулевой скорости набегающего потока сравнимую с удельной тягой твердо - и жидкотошгавных ракетных двигателей. Была получена величина удельной тяги камеры сгорания с резонатором около 4500 м/с. Данные результаты могут быть использованы для создания устройств на основе прямоточных камер сгорания, которые создают тягу при малой скорости набегающего потока.

На защиту выносятся:

- Результаты экспериментального исследования температурного поля в трубе Рийке.

- Результаты экспериментального исследования влияния резонаторов на амплитуду звуковых колебаний и поле температуры в цилиндрической трубе при локальном теплоподводе.

- Результаты экспериментального исследования влияния резонаторов на тяговые и акустические характеристики прямоточной эжекторной камеры сгорания,

работающей в режимах вибрационного горения водорода. — Результаты исследования эффекта гистерезиса в тяговых и акустических характеристиках камеры сгорания с резонатором.

Достоверность результатов подтверждается путем оценок возможных погрешностей измерений, полученных при проведении многочисленных тестов.

Апробация работы Результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН и Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН. Результаты представлялись на Международных научных студенческих конференциях "Студент и научно-технический прогресс" (1998, 2000 гг., Новосибирск), Всероссийских конференциях молодых ученых "Проблемы механики: теория, эксперимент й новые технологии" (2001, 2002, 2005 гг., Новосибирск), Всероссийской научно-технической конференции "Фундаментальные проблемы аэротермодинамики силовых установок летательных аппаратов" (2002 г., Жуковский), Международных конференциях по методам аэрофизических исследований (1СМА11'98,1СМАЯ'2000,1СМА1Г2002, Новосибирск).

Публикации: Результаты, представленные в диссертации, опубликованы в 9 работах, список которых приведен в конце автореферата.

Личный вклад автора: При выполнении работ по теме диссертации автор принимал непосредственное участие в постановке задач, разработке методик исследований, , подготовке экспериментов, проведении измерений, обработке и анализе экспериментальных данных, подготовке статей и докладов на конференциях. Представление изложенных в диссертации и выносимых на защиту результатов, полученных в совместных исследованиях, согласовано с соавторами.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы из 85 наименований и приложения. Объем диссертации составляет 118 страниц, включая 33 рисунка, две таблицы и приложение.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность исследований, излагаются цели и задачи работы, описывается структура диссертации.

Первая глава содержит обзор основных работ, посвящёйных теоретическим и экспериментальным исследованиям по акустическим резонаторам, эффекту Рийке и термоакустическим колебаниям в камерах сгорания.

В обзоре проведен анализ результатов работ, посвященных одиночным резонаторам и резонаторным системам для поглощения звука. При расчетах резонаторов обычно используются механико-акустические модели без учета параметров теплоподвода. Результаты исследований одиночного резонатора Гельм-гольца показали, что течение около горла резонатора имеет сложный характер и зависит от частоты и амплитуды колебаний в основной камере, а также от гео-

метрии горла резонатора. Из-за сложности картины течения около горла резонатора до сих пор не разработана общая теория, которая позволяла бы рассчитывать параметры резонаторов в широком диапазоне частот и амплитуд колебаний. Затруднения, связанные с отсутствием общей нелинейной теории резонаторов, частично преодолевают, используя эмпирические выражения для определения эффективной длины горла резонатора. В некоторых случаях эффективную длину горла резонатора рассчитывают по линейной теории. При этом вводятся поправки на наблюдаемые концевые эффекты.

В следующей части обзора проведен анализ экспериментальных и теоретических работ, посвященных эффекту Рийке. Труба Рийке позволяет получать акустические волны большой амплитуды с заданной частотой. Это свойство трубы Рийке было использовано для изучения влияния резонатора на работу установки с локальным теплоподводом.

Далее рассматриваются работы, посвященные исследованию термоакустических колебаний, возникающих в прямоточной камере сгорания эжекторного типа при вибрационном горении водорода. Измерения продольных сил, действующих на камеру сгорания, показали развитие силы тяги, когда скорость набегающего потока равна нулю. Сила тяги не являлась реактивной силой. В этих экспериментах система подвода топлива была механически развязана с камерой сгорания. Местом приложения силы тяги являлся вход в камеру сгорания. Величина силы тяги определялась многими параметрами, в частности, геометрией входа в камеру. Наибольшее значение силы тяги обеспечил конфузорный насадок, имеющий форму тора. В работах было отмечено, что существует корреляция между развитием акустических колебаний и появлением силы тяги. В связи с чем, было высказано предположение, что при помощи резонаторов, размещенных на камере сгорания, можно влиять на амплитуду термоакустических колебаний и на величину силы тяги.

Во второй главе дано описание экспериментальных установок и методик проведения экспериментов.

В п.2.1 приведены данные по измерительной аппаратуре. Описаны методики проведения экспериментов по изучению влияния резонатора на термоакустические колебания, возникающие в вертикально установленной трубе с открытыми концами и воздухопроницаемым нагревателем, расположенным внутри трубы.

Схема установки показана на рис. 1а. Установка состоит из вертикально расположенной асбоцементной трубы, открытой с обоих концов (труба Рийке). Длина трубы Ьг = 1 м, внутренний и внешний диаметры трубы ~ 0.1 и Д0"* ~ 0.12 м. Внутри трубы на расстоянии 0.25 -Ьг = 0.25 м от нижнего конца трубы размещался нагреватель. Нагревательный элемент выполнен в виде мелкоячеистой сетки, на которую сверху и снизу укладывались керамические трубочки. Сквозь трубочки пропускалась нихромовая проволока, на концы которой подавалось постоянное напряжение от выпрямителя ВСА-5. В стенке трубы Рийке сделаны отверстия для присоединения к трубе резонатора. В экспериментах резонатор размещался на расстоянии 0.5-¿г = 0.5 м от нижнего конца трубы. Схема резонатора показана на рис. 16. Резонатор выполнен в виде цилиндрической металлической трубки,

к которой присоединялись трубочки (горло резонатора) различной длины Ьг с внутренним диаметром с!г. Дтину полости резонатора можно было менять »о время эксперимента при помощи размещенного внутри поршня.

Температуру воздуха в трубе измеряли при помощи гребенки, состоящей из пяти ХК термопар. Все термопары тарировались относительно точки кипения воды, а также относительно меньших температур. Свободные кйнцы термопар находились ори температуре 22 °С. Расстояние от термопар до нижнего конца трубы равно 0.375 м. Амплитуду и частоту акустических колебаний измеряли при помощи конденсаторного микрофона М-101. Микрофон был размещен на расстояний 0.5 м над верхним концом трубы. Микрофон измерял уровень звукового давления в диапазоне частот 20-:-18000 Гц. Суммарный коэффициент гармонических искажений уровня давления не превышал ± 2 %. Микрофон подключался к измерителю шума и вибраций ИОЛЫ. Уровень звукового давления определялся с погрешностью ± 4 % относительно эффективного давления 210" 5 Па, Все измеряемые величины выводились на плат ы стандарта КАМА К. Сигналы через платы нормализаторов и коммутатор К8 выводились на плату АЦП10Л и записывались па персональный компьютер.

Эксперименты провоаи.чксь следующим образом. С источника постоянного тока 8СА-5 на нагреватель подавали напряжение, необходимое для возникновения термоакустических колебаний. После чего производился запуск КАМАК модулей для считывания данных с термопар и микрофона. Во время экспериментов при помощи поршня меняли линейный размер полости резонатора ¿„. Эксперименты проводились при различных длинах £, и диаметрах 4- горла резонатора.

Результаты этих экспериментов представлены в Главе 3 и Приложении.

В п.2.2. описывается схема установки и методика проведения экспериментов, направленных на изучение влияния резонаторов на характеристики прямоточной эжекторной камеры сгорания при вибрационных режимах горения водорода.

В экспериментах использовались резонаторы различных конфигураций. На рис. 2а показана схема установки, на рис. 26 - камера сгорания

а

ТВ -тензовесы

к - координатник

ГС - гидросопротивление

ип - измерительные

приборы

ЗА - записывающая

©

__ГС

аппаратура

Н2

Г

ж"

[микрофон]

-г?

фон|

ТВ

ип

\

А -t- ш 1 i ^_-3 L„

1 Н2 j # 16

V ^ Lp i

л

353 ^

1. 2.

3.

4.

д! 11

tin

ЗА |

камера сгорания инжектор водорода резонатор

поршень резонатора в

3«

¡¿яв

1

еСгч

jii.a

Рис. 2. Схема установки, камера сгорания и резонаторы.

с конфузором, внутренняя поверхность которого имела форму тора с наибольшим диаметром 35 мм и длиной 17 мм. Камера сгорания состояла из нескольких цилиндрических элементов, к одному из которых присоединялся резонатор. Перестановка элементов позволяла менять положение резонатора на камере сгорания, при этом длина цилиндрической камеры сгорания L менялась от 147 мм до 150 мм. L„ - положение иглы инжектора водорода относительно среза камеры. Инжектор механически не связан с камерой сгорания.

На рис. 2в показаны два сменных резонатора, имеющие вид цилиндрических трубок разного диаметра. В каждом резонаторе размещался поршень, положение которого изменялось при проведении экспериментов. Резонаторы присоединялись к камере сгорания через цилиндрический переходник высотой 15 мм. Линейный размер резонатора с d= 19 мм выбирался исходя из равенства объемов обоих резонаторов. Ось резонатора перпендикулярна оси камеры сгорания.

Резонаторы могли присоединяться к камере сгораний и точках ¿р/2£ = 0.137, 0.251 и 0.362 (соответственно вблизи и хода в камеру, в середине и вблизи выхода из камеры сгорания).

Мри проведении экспериментов камера сгорания закреплялась на пантографе так, что имелась возможность только продольного перемещения. Продольная сила (тяга или сопротивление) Г регистрировалась те! по весам и. Измерения амплитуды звуковых колебаний А выполнялись с помощью конденсаторного микрофона М-101. Сигнал с микрофона выводился на ИШВ-1. Микрофон был установлен на расстоянии 75 мм перед входом в камеру сгорания. Расход водорода определялся по перепаду давления на гидросопротивлении с помощью преобразователя разности давлений Сапфир-22ДД, Все показания приборов выводились и записывались па 12-ти канальном шлейфовом осциллографе Н-117. Запись производилась на специальную фотобумагу. В экспериментах записывали регистрограммы, типичный вид которых показан на рис. 3. Сплошными линиями показаны записи изменения параметров в эксперименте, пунктиром - осреднение, которое использовалось при обработке экспериментальных данных. Затемненная область - запись амплитуды звуковых колебаний А. Р " и.Р * — запись силы сопротивления и тяги соответственно, У - объемный расход водорода, ! -время записи. Вертикальная штрихпунк-тирная линия делит рисунок па две области. Область слева от линии — зона увеличения расхода водорода (зона I), область справа - зона уменьшения расхода водо-Рис.З, Регистрограмма. рода (зона И). Точки 1, 2, 21, - точки смены режимов горения при переходе из зоны I в зону ¡¡. Точки 1 и 2 соответствуют точкам перехода к режимам вибрационного и развитого вибрационного горения, точки 2' и 1 - точкам выхода из режимов развитого вибрационного и вибрационного горения.

В третьей главе представлены результаты экспериментов по изучению влияния резонаторов на термоакустические процессы в установке с локальным тепло подводом (груба Ринке),

В п.3.1 представлены результаты температурных измерений. На рис. 4 приведены характерные зависимости, получаемые в экспериментах. На рис. 4а показана зависимость амплитуды звуковых колебаний ог размера полости резонатора ¿ц/21т. ] 1а рис. 46 показана зависимость температуры Т °С от размера полости LaP.Lt и безразмерной радиальной координаты трубы /?/Ят (Ят= 0'у2 = 50 мм). Длина горла резонатора 1Г/21Т = 0.0!. диаметр горла £/г/2£-т = 0.004, мощность тока на нагревателе №- 505 Вт. При развитии звуковых колебаний наибольшая температура воздуха на рис. 46 регистрировалась

90-! 80 70 « 60-_ 50 |40 * 30

О .01 .02 .03

.04 05 .06 .07 Ln/2LT

,01 .02 .03 .04 .05 .06 L„i2lT

Рис, 4. Амплитуда звука « температура по радиусу трубы.

а L^T=щ Щ оси фубь1, а ближе К стенке

при RÎRT- ±0.5. При осевой симметрии такое распределение температуры создает кольцевую зону нагретого воздуха в пристеночных областях. При подавлении колебаний наи-

большая температура воздуха реги-

09 стрировалась вблизи осп грубы. Раз-

витие трермоакустических колебаний тйя _

«о и экспериментах без резонатора при-110

туи водило к такому же изменению тем-¡5°пературьг по радиусу трубы. Изменение температуры зависит от ам-Й«лдитуды акустических колебаний и

90 - ~

so наблюдается при любых мощностях м тока на нагревателе. Влияя при по-|ÎS мощи резонатора на величину акустических колебаний, можно изменить распределение температуры по сечению трубы и теготообменные процессы на стенках устройства. Выбирая подходящие параметры резонатора можно у правлять работой тепло-обменного устройства.

(3 п.3.2 приведен анализ результатов акустических измерений. При теоретических Исследованиях резонатор Гельмгольца описывается с помощью механической аналогии. Резонатор состоит из полости, соединяющейся с основной камерой, чепеч канал. Движение газа в резонаторе аналогично движению в системе масса-пружина-демпфер. В условии пульсирующего потока в основной камере для подавления колебаний Следует использовать резонатор, собственная частота которого близка к частоте, которую необходимо подавить. В эксперименте наблюдалась частота продольных колебаний в трубе/= 170 ± 5 Гц. Классическая формула для собственной частоты резонатора, получаемая m линейной теории с учетом поправки на концевые эффекта горла резонатора представлена ниже:

де !,.„ = !л +<5 (с) - поправка на концевые эффекты).

Несмотря на го, что данная формула (и линейная теория вообще) справедлива только для волн относительно небольшой амплитуды, ею до сих пор пользуются при проектировании резонаторов, поскольку отсутствует разработанная количественная нелинейная теория резонаторных систем для волн большой амплитуды, Все поправки к линейной теории сводят к вычислению т.е. S.

На рие. 5 представлено сравнение экспериментально полученных геометрических параметров резонатора для подавления колебаний е теоретическими оценками параметров резонатора, взятыми из литературы. Показаны

1- Lr/2LT

m

о (О 11 ш

из 1 о

„ 1 *о

о 1 ю

со 1

ю . о

„ со

in 1 ю

о „

1Л ю

1 о

1 10

/ (drl2Lj)

I- — • — f(0.002)

m - f(0.003)

§ (О о • f(0.004)

-f0(0.002)

со ю - - -f0(0.003)

in • • ■ f0(0.004)

о in --f1 (0.002) - - f1 (0.003) f1(0.004)

170 Гц

600 550 500 450

"400

•з

h 350

^300 250 200 150 100

0 .01 .02 .03 .04 .05 .06 .07 .08 .09 .10 Ln/2LT

Рис. 5. Сравнение экспериментальных данных с теоретическими оценками параметров резонатора.

собственные частоты резонатора / в зависимости от линейного размера полости резонатора L„/2LT и различных размеров горла резонатора dr/2Lr при Lr/2Z.T = 0.01 . Линии f и fl представляют результаты теоретического расчета частот при различных теоретических поправках ^(соответственные поправки 5 получены из работы1, посвященной неустойчивости горения в ЖРД и работы2 по исследованию резонатора Гельмгольца). Линиями ГО показаны частоты, рассчитанные по классической формуле для резонатора Гельмгольца. Сплошная линия, пунктир и точечная линия соответствуют разным значениям dr/2LT. Цифрами показаны безразмерные диаметры отверстия горла резонатора drl2LT = 0.002, 0.003 и 0.004. Вертикальные линии показывают, при каких размерах полости резонатора LJ2Lj и при каких мощностях тока на нагревателе происходило подавление акустических колебаний в экспериментах. Различие в форме линий (сплошная линия, пунктир и точечная линия) также соответствует разным dr/2LT. Горизонтальная линия {f= 170 Гц) показывает частоту колебаний в трубе Рийке, которую следует подавить. Подавление колебаний при использовании резонатора должно происходить, когда

1 Неустойчивость горения в ЖРД / Под ред. Харрье Д. Т. и Рирдона Ф. Г., М.: МИР, 1975.-869 с.

2 Alster М. Improved calculation of resonant frequencies of Helmholtz resonators // J. of Sound and Vibration.-1972.-Vol. 24.-№ l.-P. 63-85.

частота в камере близка к собственной частоте резонатора. На рис, 5 подавление колебаний и экспериментах должно происходить в точках пересечения линии /= 170 Гц с теоретическими кривыми для собственной частоты резонатора. Для совпадения теории и эксперимента точки пересечения должны лежать на соответствующих вертикальных прямых. Точка пересечения сплошной кривой и линии /= 170 Гц должна лежать на сплошной вертикальной прямой, точка пересечения пунктирной кривой и линии f— 170 Гц па пунктирной прямой и т.д. Теоретические значения не совпадают с экспериментальными данными при любых tif, L, и L„. Собственная теоретическая частота резонатора всегда лежит выше /= 170 Гц, что приводит к увеличению величины расчетной полости резонатора LJ2L-I, необходимой для подавления колебаний.

Па рис. 6 представлены экспериментальные поля изолиний амплитуды звуковых

(Ar/LrHOlMMl (Af/Lp )-10 |ми1

Рис. 6. Поверхности изолиний амплитуды звуковых колебаний,

колебаний в зависимости от размеров полости резонатора LJ2LT и величины Aj/Lr (A,/Lr - отношение площади горла резонатора к длине горла резонатора) при различных мощностях тока на нагревателе. Светлые области показывают области развития термоакустических колебаний, темные - отсутствие колебаний. Переход между черной и светлой областями - это точки подавления колебаний, что теоретически соответствует равенству собственной частоты резонатора и частоты трубы. Теоретические оценки величин L,J2LT, необходимых для подавления колебаний, дают завышенные результаты (см, рис, 5), В случае наименьшей применяемой в экспериментах мощности тока на нагревателе, размеры полости резонатора LJ2LT попадут на рис. 6а в темную область подавления колебаний. В этом случае (как и при отсутствии гепло-подвода) завышение параметров полости резонатора не существенно. Использование резона гора с большой полостью LJ2ln приводит к подавлению колебаний. При увеличении мощности тока на нагревателе, в зависимостях амплитуды звука от параметров резонатора возникает вторая зона акустических колебаний, lia рис. 66 видно, что колебания, подавленные при меньшей мощности тока, снова возникают. В п.3.2 отмечено, что с увеличением под-

водимой мощности тока наблюдается увеличение размеров второй зоны, и увеличение полости резонатора LJ2iT может сопровождаться развитием колебаний,

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований управления тяговыми характеристиками прямоточной камеры сгорания при помощи акустических резонаторов разной формы.

В п.4.1 представлены результаты экспериментов с одиночным резонатором диаметром £/=11 мм. Положение инжектора водорода менялось в ходе экер ______________периментов. На рис. 7 результаты

экспериментов представлены is виде трехмерных графических зависимостей силы тяги F = F(LJ2L\Q) и амплитуды звуковых колебаний А ~ A{LJ2L\Q). Здесь по осям аппликат отложены значения измеренной силы F и амплитуды колебаний А. Положительный знак F относится к силе тяги, отрицательный к силе сопротивления. По осям ординат отложены объемные расходы водорода Q, по осям абсцисс линейные размеры резонатора LJ2L. Резонатор располагался в середине камеры сгорания ¿/21 = 0.251. Положение инжектора LJ2L = 0.169. При этих положениях резонатора и инжектора была получена наибольшая сила тяги камеры сгорания. На рисунке видна корреляция между амплитудой акустических колебаний и величиной силы тяги. Показана зависимость силы тяги и амплитуды колебаний от линейного размера резонатора. Управляя звуковыми колебаниями при помощи ре-Рис. 7. Сила F и амплитуда А ,0натора можно управлять величи-

для резонатора с d~ 11мм. ~ , ,

г 1 ной силы тяги. После анализа ре-

зультатов экспериментов с резонатором с d = 11 мм был сделан вывод, что при любых положениях резонатора можно добиться появления тяги подбором параметров LJ2L. LJ2L и Q. Для резонатора с диаметром d-\ \ мм удалось получить величину удельного импульса камеры сгорания I ~ 2000 м/с.

В п.4.2 описывается эффект гистерезиса в тяговых и акустических характеристиках камеры сгорания с резонатором (£/=11 мм) по расходу водорода. Эффект гистерезиса проявляется в сохранении значений амплитуды коле-

2

<2, л/с

2 3

<2, л/с

баний А и силы тяги Р при уменьшении величины расхода водорода <9. Гистерезис показан на рис. 8, где представлены зависимости силы Р, удельного импульса 1 = Р/()т и амплитуды А от расхода Q для камеры сгорания с резонатором при положениях ¿„/21 = 0.368, 1р/21 = 0.251 и ¿„/2Ь = 0.169. Стрелками показано направление обхода кривых при изменении расхода водорода Видно, что эффект гистерезиса связан с развитым режимом вибрационного горения и исчезает в точке 2' при выходе из этого режима и переходе в режим вибрационного горения. Сохранение величины тяги Р при уменьшении расхода 0 приводит к увеличению удельного импульса камеры сгорания. В области гистерезиса удалось получить наибольшее значение удельного импульса / ~ 4000 м/с. Данный эффект получен без учета реактивной силы топливной струи, поскольку инжектор механически не связан с камерой сгорания. Удельный импульс камеры в области гистерезиса увеличивается примерно на 12%, если учитывается реактивная сила топливной струи. Проведенные в п.4.2 оценки показали, что величина удельного импульса камеры сгорания с резонатором может достигать величины /~ 4500 м/с.

В п.4.3 представлены результаты экспериментов с резонатором, диаметр полости которого 6?= 19 мм. На рис. 9 результаты экспериментов представлены в виде трехмерных графических зависимостей силы тяги Р = Р{Ь^!2Ь\0) и амплитуды звуковых колебаний А = А(ЬпИЬ\0). Резонатор присоединялся к середине камеры сгорания ЬР/2Ь = 0.251. Положение инжектора Ь,л!21 - 0.169. Из сравнения зависимостей на рис. 7 и рис. 9 видно, что сила тяги Р возникает практически при одинаковых значениях расхода <2 в области 2<Q<Ъ л/с. Для резонатора с й = 11 мм увеличение длины полости резонатора приводит к последовательной смене силы тяги на сопротивление и снова к развитию силы тяги. Для резонатора с ¿1= 19 мм увеличение длины полости приводит к уменьшению силы тяги и развитию силы сопротивления. Представленные на рис. 7 и рис. 9 зависимости указывают на определяющее

-1000 1

А , дБ 130 ;

125 {

120

115 |

110

2 3

о, л/с

Рис. 8. Эффект гистерезиса.

влияние акустических колебаний при развитии силы тяги или сопротивления. При этом наибольшие значения сил получены для резонатора с 1 1 мм. Сопоставление зависимостей для резонаторов с разными внутренними диаметрами показало, что увеличение объема резонатора за счет увеличения диаметра полости приводит к подавлению колебаний и развитию силы сопротивления. Такое изменение геометрии резонатора приводило к тому, что резонатор работал как обычный звукопогдотитель.

На рис. 10 показана схема камеры сгорания и положение области горения относительно горла резонатора. Сводные зависимости, полученные в экспериментах с резонаторами различной геометрии, показаны на рис. 11. Представлены зависимости силы тяги Г и амплитуды колебаний А от расхода водорода С?- На рис. 11 а приведены зависимости для резонатора с диаметром 11 мм при V 2£ = 0.208 и ¿„/21 = 0.368. На рис. 11^ - зависимости для того же резонатора при /.,/2£ = 0.251. Длина полости резонатора не менялась. На рис. Не представлены зависимости для

¿ - длина камеры, ¿р — положение резонатора, - положение инжектора. I - труба, 2 - инжектор, 3 - штуцер для резонатора, 4 ■ - ядро струи, 5 - область отрыва пламени, й — граница слоя смешения струи, 7 - область горения.

Рис. 9. Сила Г и амплтуда А хтя резонатора с с? — 19 мм.

МО2, н 10

А, дБ

2 3 О, Л/С

132 128 124 120 116 112

2 3

О, л/с О, л/с

Рис. 11. Тяга и акустика.

а) УН = 0.208, £„/21 = 0.368 (¿=11 мм)

б) Ь/И = 0.251,1пт = 0.368 (с/= 11 мм)

в) ¿р/2£ = 0.251, ¿„/21 = 0.1575 (с!= 19 мм)

резонатора с диаметром ¿/= 19 мм при ЬрНЬ = 0.251. Линейный размер полости резонатора Ь/2Ь = 0.1575 выбран с целью получения того же объема резонатора, что и для предыдущих двух случаев. Положение инжектора в этих экспериментах было одинаковым -¿„/2/, = 0.169.

В качестве рабочей гипотезы о влиянии резонатора на работу камеры сгорания предлагается следующее. При малых расходах водорода область горения имеет малые размеры и водород сгорает в камере так, что на стенку камеры и в горло резонатора попадают только продукты сгорания. При увеличении расхода пламя отрывается от инжектора. На стенку камеры и в горло резонатора может попадать смесь водорода с воздухом из слоя смешения струи. При правильном выборе длины полости резонатора собственная частота резонатора совпадает с одной из собственных частот камеры сгорания и система "камера сгорания - резонатор" работает в режиме акустического резонанса. При понижении давления в полости резонатора в горло резонатора всасывается топливная смесь. После чего всасывается пламя из камеры сгорания, которое поджигает топливную смесь в резонаторе. При повышении давления в резонаторе продукты сгорания из резонатора выбрасываются в камеру сгорания, и пламя отбрасывается от стенки камеры. Этот процесс повторяется циклически. Для реализации этого процесса должен быть обеспечен достаточный расход водорода при оптимальных положениях инжектора и резонатора. Продольный размер резонатора должен соответствовать условиям акустического резонанса. Для камеры сгорания с резонатором максимальные значения тяги реализуются при повышенных значениях расхода водорода по сравнению с камерой без резонатора. Наличие резонатора приводит к фактическому увеличению объема камеры сгорания. А уве-

личение объема камеры сгорания требует увеличения расхода водорода для реализации развитого вибрационного горения. При этом растет амплитуда звука и тяга. Нарушение хотя бы одного из перечисленных условий приводит к уменьшению тяги из-за уменьшенного энерговыделения. Примером могут служить зависимости, показанные на рис. 11. Расположение резонатора в середине камеры при Lp/2L = 0.251 является оптимальным для получения наибольшей тяги. При положении резонатора LJ2L = 0.208 в горло резонатора не поступает водородно-воздушная смесь и значение тяги оказывается в четыре раза меньше по сравнению со случаем, когда резонатор находится в положении Lp/IL = 0.251. В то же время, при положении резонатора LP/2L = 0.208 длина полости резонатора обеспечивает акустический резонанс системы "камера сгорания - резонатор", что следует из сравнения амплитуд колебаний на рис. 11а и 116. Резонатор с d = 19 мм работает, как звукопоглотитель, что приводит к снижению амплитуды колебаний и уменьшению тяги (см. рис. Ile по сравнению с рис. 116).

В заключении сформулированы основные результаты работы:

1. Показано, что термоакустические колебания в трубе Рийке влияют на распределение температуры воздуха в трубе. При возникновении колебаний зона с наибольшей температурой смещается от оси трубы к стенке, создавая кольцевую область нагретого воздуха в пристеночной области. При помощи резонатора можно изменить амплитуду колебаний и распределение температуры воздуха в трубе.

2. Получены экспериментальные данные о влиянии резонаторов разной формы на температурные и акустические характеристики установки с локальным теплоподводом. Показано, что существует пороговая величина мощности тока на нагревателе (на данной установке W ~ 660 Вт), выше которой колебания, подавленные при меньшей мощности тока, возникают снова. Теоретические оценки параметров акустических резонаторов, полученные без учета теп-лоподвода, не совпадают с экспериментальными результатами, что приводит к увеличению расчетной полости резонатора и может сопровождаться развитием колебаний.

3. Анализ экспериментальных результатов показал, что резонатор с объемом полости 0.33 % от общего объема установки обеспечивает подавление колебаний в установке с теплоподводом.

4. Показано, что при помощи резонатора, ; присоединенного к прямоточной эжекторной камере сгорания, можно влиять на амплитуду колебаний и величину силы тяги. Наибольшее значение силы тяги F ~ 0.5 H получено при использовании резонатора с диаметром полости (d= 11 мм), мало отличающемся от диаметра горла. Увеличение диаметра полости резонатора приводит к подавлению колебаний и развитию силы сопротивления.

5. Обнаружен и описан эффект гистерезиса акустических и тяговых характеристик камеры сгорания с резонатором по расходу водорода. В области гистерезиса величина удельной тяги камеры сгорания с резонатором может достигать значения I ~ 4500 м/с.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Baev V.K., Moskvichev D.Yu., Potapkin A.V. The influence of acoustic resonator on the air-breathing combustor operation under pulsation burning of hydrogen // Intern. Conf. on the Methods of Aerophysycal Research: Proc. Pt 3. Novosibirsk, 1998. P. 55-59.

2. Москвичев Д.Ю. Влияние резонатора на работу прямоточной камеры сгорания эжекторного типа // Материалы XXXVI Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс", Физика, Ч 1. Новосибирск, 1998. С. 102-103.

3. Баев В.К, Москвичев Д.Ю., Потапкин А.В. Управление тяговыми характеристиками прямоточной камеры сгорания пульсирующего горения с помощью акустических резонаторов // Фундаментальные проблемы аэротермодинамики силовых установок летательных аппаратов: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Жуковский: ЦАГИ, 1999. С. 199-200.

4. Баев В.К, Москвичев Д.Ю., Потапкин А.В. Управление тяговыми характеристиками прямоточной камеры сгорания пульсирующего горения с помощью акустических резонаторов // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 5. С. 3-6.

5. Moskvichev D.Yu., Potapkin A.V., Trubitsin A.I. Hysteresis of the acoustic and thrust characteristics of the ramjet combustion chamber at vibration regimes of fuel combustion // Intern. Conf. on the Methods of Aerophysycal Research: Proc. Pt 2. Novosibirsk, 2000. P. 171-176.

6. Москвичев Д. Ю. Эффект гистерезиса тяговых и акустических характеристик прямоточной камеры сгорания с резонатором при вибрационном горении топлива // Материалы XXXVIII Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс", Физика,Ч2. Новосибирск, 2000. С. 52-53.

7. Москвичев Д.Ю. Повышение эффективности работы прямоточной камеры сгорания при вибрационном режиме горения топлива // Всеросс. Конф. Молодых Ученых "Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии": Сб. трудов конф. Новосибирск, 2002. С. 118-125.

8. Баев В.К., Москвичев Д.Ю., Потапкин А.В. Тяговые характеристики прямоточной камеры сгорания с резонатором при вибрационном горении водорода // Ученые записки ЦАГИ. 2002. Т. 1-2. С. 71-76.

9. Potapkin А. V., Pavlov A. A and Moskvichev D.Yu. Peculiarities of ramjet combustion chamber work with resonator under condition of vibration fuel combustion // Intern. Conf. on the Methods of Aerophysycal Research: Proc. Pt 1. Novosibirsk, 2002. P. 161-167.

Ответственный за выпуск Д.Ю. Москвичев Подписано в печать 6.03.2007

Формат бумаги 60x84/16, Усл. п. л. 1.0, Уч. изд. л. 1.0, Тираж 100 экз., Заказ № 5

Отпечатано на ризографе ЗАО "ДОКСЕРВИС" 630090, Новосибирск, Институтская, 4/1

Введение

Глава 1. Состояние исследуемых вопросов

Глава 2. Оборудование и методики проведения исследований

2.1. Постановка экспериментов по изучению влияния резонаторов на термоакустические колебания в трубе Рийке

2.2. Оборудование и методика проведения экспериментов с прямоточной эжекторной камерой сгорания и резонатором при вибрационных режимах горения водорода

2.3. Методика обработки экспериментальных данных

Глава 3. Влияние резонаторов на термоакустические процессы в установке с локальным теплоподводом

3.1. Измерения температуры в трубе Рийке

3.2. Акустические измерения в трубе Рийке с резонатором

3.3. Результаты Главы

Глава 4. Влияние резонаторов на работу прямоточной эжекторной камеры сгорания при вибрационном горении водорода

4.1. Влияние продольного размера резонатора на акустические и тяговые характеристики камеры сгорания

4.2. Гистерезис акустических и тяговых характеристик камеры сгорания с резонатором

4.3. Влияние формы резонаторов на тяговые и акустические характеристики камеры сгорания

4.4. Результаты Главы 4 78 Заключение

Процессы термоакустической неустойчивости газожидкостных потоков в трубах оказывают значительное влияние на динамику течений в сложных системах. Особо важны эти явления для двигателестроения, тепловой и атомной энергетики, криогенного оборудования. Термоакустические колебания могут приводить к нарушению технологических процессов и разрушению конструкций, поэтому резонаторы обычно применяются для подавления колебаний. Отсутствие общей теории, которая позволяла бы анализировать комплексы резонаторов в широком диапазоне частот при больших и малых амплитудах, и при наличии теплопод-вода, делает актуальным исследование влияния резонаторов на термоакустические процессы в установках с локальным теплоподводом.

Исследования вибрационного горения водорода в прямоточной камере сгорания эжекторного типа показали возможность получения силы тяги при нулевых скоростях набегающего потока. Существует перспектива создания устройств на основе прямоточной камеры сгорания для получения тяги при малых скоростях набегающего потока. Это делает актуальным исследования влияния резонаторов на тяговые характеристики прямоточной камеры сгорания эжекторного типа при вибрационном горении водорода.

Целью работы является экспериментальное исследование характеристик одиночного резонатора для управления термоакустическими колебаниями, возникающими в установках с теплоподводом. В качестве установок для проведения экспериментов использовались труба Рийке и прямоточная камера сгорания эжекторного типа с вибрационным режимом горения водорода.

Работа включает в себя следующие направления исследований:

- Изучение влияния резонаторов разной формы на температурные и акустические характеристики установки с локальным теплоподводом, в которой возникают низкочастотные термоакустические колебания (труба Рийке). Определение областей возбуждения, подавления или усиления термоакустических колебаний. Выделение геометрических и энергетических параметров, влияющих на режимы работы установки.

- Изучение влияния формы резонатора на акустические и тяговые характеристики прямоточной камеры сгорания эжекторного типа при различных режимах вибрационного горения водорода.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы. Объем диссертации составляет 118 страниц, включая 33 рисунка, две таблицы и приложение. Список цитируемой литературы включает 85 наименований.

Заключение

Выполнены экспериментальные исследования влияния акустических резонаторов на термоакустические процессы в установках с теплоподводом. В качестве установок для проведения экспериментов использовали трубу Рийке и прямоточную камеру сгорания эжекторного типа с вибрационным режимом горения водорода.

Получены следующие основные результаты:

1. Показано, что термоакустические колебания в трубе Рийке влияют на распределение температуры воздуха в трубе. При возникновении колебаний зона с наибольшей температурой смещается от оси трубы к стенке, создавая кольцевую область нагретого воздуха в пристеночной области. При помощи резонатора можно изменить амплитуду колебаний и распределение температуры воздуха в трубе.

2. Получены экспериментальные данные о влиянии резонаторов разной формы на температурные и акустические характеристики установки с локальным теплоподводом. Показано, что существует пороговая величина мощности тока на нагревателе (на данной установке W~ 660 Вт), выше которой колебания, подавленные при меньшей мощности тока, возникают снова. Теоретические оценки параметров акустических резонаторов, полученные без учета теплоподвода, не совпадают с экспериментальными результатами, что приводит к увеличению расчетной полости резонатора и может сопровождаться развитием колебаний.

3. Анализ экспериментальных результатов показал, что резонатор с объемом полости 0.33 % от общего объема установки обеспечивает подавление колебаний в установке с теплоподводом.

4. Показано, что при помощи резонатора, присоединенного к прямоточной эжекторной камере сгорания, можно влиять на амплитуду колебаний и величину силы тяги. Наибольшее значение силы тяги F~0.5H получено при использовании резонатора с диаметром полости (d= 11 мм), мало отличающемся от диаметра горла. Увеличение диаметра полости резонатора приводит к подавлению колебаний и развитию силы сопротивления.

5. Обнаружен и описан эффект гистерезиса акустических и тяговых характеристик камеры сгорания с резонатором по расходу водорода. В области гистерезиса величина удельного импульса камеры сгорания с резонатором может достигать значения / ~ 4500 м/с.

1. Стретт Дж. (Лорд Рэлей). Теория звука. Т. 2. М.: Гостехиздат, 1944.476 с.

2. Лэмб Г. Динамическая теория звука. М.: Госиздат Физ.-мат. литры, 1960. 372 с.

3. Ржевкин С.Н. О возможности получения больших коэффициентов поглощения звука при помощи систем резонаторов //ДАН СССР. 1938. Т. XVIII, №1. С. 25-30.

4. Ржевкин С.Н. Резонансный звукопоглотитель с податливой стенкой // ЖТФ. 1946. Т. XVI. № 4. С. 381-395.

5. Ржевкин С.Н., Теросипянц С.Т. Исследование сопротивления фрикционных слоев для звукопоглощающих систем // ЖТФ. 1941. Т. XI, №1-2. С. 149-159.

6. Велижанина К.А. Экспериментальное исследование резонансных звукопоглотителей //ЖТФ. 1951. Т. XXI, вып. 9. С. 1087-1099.

7. Титова Н.Б. Исследование широкополосных резонансных глушителей // Аэроакустика. М.: Наука, 1980. С. 66-73.

8. Велижанина К.А. К вопросу о расчете звукопоглотителей из пористого материала с перфорированной панелью // Акуст. журн. 1968. Т. 14, № 1.С. 50-56.

9. Колев П.Г. Применение звукопоглощающих материалов в резонансных глушителях шума // Аэроакустика. М.: Наука, 1980. С.53 -57.

10. Велижанина К.А., Лебедева И.В. Исследование резонансных зву-копоглотителей при высоких уровнях звука // Акуст. журн. 1980. Т. 26, №5. С. 667-672.

11. Велижанина К.А., Оборотов В.А. Влияние глубины полости резонатора на его резонансные свойства // Акуст. журн. 1979. Т. 25, №5. С. 661-669.

12. Сушков A.J1. Модельные исследования акустических резонаторов // Аэроакустика. М.: Наука, 1980. С.124-131.

13. Велижанина К.А., Оборотов В.А. Новый низкочастотный и ин-фразвуковой резонансный звукопоглотитель // Акуст. журн. 1983. Т. 29, № 1.С. 5-10.

14. Велижанина К.А., Дудкин Д. А. Новая конструкция резонансного звукопоглотителя для глушения низкочастотных шумов // Акуст. журн. 1989. Т. 35, № 1. С. 151-154.

15. Ingard U., Labate S. .Acoustic Circulation Effect and Nonlinear Impedance of Orifices // J. Acoust. Soc. Amer. 1950. Vol. 22, № 2. P.211-219.

16. Ingard U. On the Theory and Design of Acoustic Resonators // J. Acoust. Soc. Amer. 1953. Vol. 25, № 6. P.1037-1067.

17. Zinn B.A. A Theoretical Study of Nonlinear Damping by Helmholtz Resonators // AIAA Paper: AIAA Fifth Propulsion Specialists Meeting. June, 1966. № 69-481. P. 105-123.

18. Руденко O.B., Хирных K.JI. Модель резонатора Гельмгольца для поглощения интенсивного звука // Акуст. журн. 1990. Т. 36, № 3. С. 527-535.

19. Неустойчивость горения в ЖРД / Под ред. Д. Т. Харрье и Ф. Г. Рирдона. М.: МИР, 1975. 869 с.

20. Ronald L. Panton, John М. Miller Resonant frequencies of cylindrical Helmholtz resonator//J. Acoust. Soc. Amer. 1975. Pt II. Vol. 57, № 6. P. 1533-1535.

21. Anderson J.S. The effect of air flow on a single side branch Helmholtz resonator in a circular duct // J. of Sound and Vibration. 1977. Vol. 52, № 3. P. 423-431.

22. Alster M. Improved calculation of resonant frequencies of Helmholtz resonators // J. of Sound and Vibration. 1972. Vol. 24, № 1. P. 63-85.

23. Tang P.K., Sirignano W.A. Theory of a Generalized Helmholtz Resonator // J. of Sound and Vibration. 1973. Vol. 26, № 2. P. 247-262.

24. Сухинин C.B., Ахмадеев В.Ф., Корляков B.H. и др. Подавление акустических колебаний в камерах сгорания резонансными звукопо-глотителями. НПО "Информация и технико-экономические исследования". М., 1991.48 с.

25. Кондратьев В.И., Сушков АЛ. Подавление автоколебаний в камере сгорания резонансными звукопоглотителями // Аэроакустика. М: Наука, 1980. С. 109-112.

26. Велижанина К.А., Дудкин Д.А. Резонансный поглотитель. Авт. свид-во СССР. № 1265271, кл. Е 04 В 1/82. 1984.

27. Гетия И.Г., Шумилин В. К. и др. Объемный многорезонансный звукопоглотитель. Авт. свид-во СССР. № 1502742, кл. Е 04 В 1/82. 1987.

28. Гаспарян Ю. А. и др. Резонансный звукопоглотитель. Патенты США. № 1617111, кл. Е 01 N 1/02. 1988 и № 3887031, кл. Е 04 В 1/84.1973.

29. Шатило С. Н., Юдин Е.Я. и др. Звукопоглощающая конструкция. Авт. свид-во СССР. № 1735519, кл. Е 04 В 1/82. 1/99, G 10 К 11/00. 1989.

30. Абрамчик М., Малецкий И. Резонансный объемный звукопоглотитель. Авт. свид-во СССР. № 1723277, кл. Е 04 В 1/84.1988 .

31. Неприненко Б.А., Костанда B.C. Устройство для снижения шума поезда метрополитена. Авт. свид-во СССР. № 1819956. кл, Е 04 В 1/84. 1993 .

32. Слободник Д.Х., Терк В.А. и др. Глушитель шума. Авт. свид-во СССР. № 977841, кл. F 01 N 1/00. 1982.

33. Терехин А.С., Яхонтов В.И. Глушитель шума аэродинамической установки. Авт. свид-во СССР. № 1041722, кл. F 01 N 1/04. 1982.

34. Генкин М.Д., Кравченко С.В. и др. Гаситель пульсаций. Авт. свид-во СССР. № 1381305, кл. F 16 L 55/04. 1988 .

35. Шорин В.П., Санчугов В.И. и др. Гаситель колебаний давления. Авт. свид-во СССР. № 808763, кл. F 16 L 55/04. 1981.

36. Гусаков В.Г., Поляков Е.Т. и др. Глушитель шума газового потока. Авт. свид-во СССР. № 926337, кл. F 01 N 1/02. 1982.

37. Михайленко Т.И., Мальцева Н.А., Капранова Т.А. Глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания. Патент РФ. № 2015357, кл. F 01 N 1/02. 1991.

38. Доник В.Д., Савченко П.С. и др. Глушитель шума. Патент РФ. № 2051278, кл. 6 F 01 N 1/00.1/08. 1995.

39. Ржевкин С.Н. Курс лекций по теории звука. Изд. Моск. унив-та, 1960. 337 с.

40. Раушенбах Б.В. Вибрационное горение. М.: Гос. изд. физ.-мат. лит., 1961.500 с.

41. Абрамович ГН. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1969. 824 с.

42. Польшин А.В. Незатухающие колебания газа в трубах при подводе тепла // Прикладные вопросы тепломассообмена. №2. Днепропетровск: ДГУ, 1977. С. 27-30.

43. Полыиин А.В. Труба Рийке как источник одночастотных акустических колебаний // Акуст. журн. 1982. Т. 28, № 1. С. 54-59.

44. Беляев Н.М., Белик Н.П., Польшин А.В., Термоакустические колебания газожидкостных потоков в сложных трубопроводах энергетических установок. Киев-Донецк: Изд. объед. "Вища школа", 1985. 200 с.

45. Беляев Н.М., Белик Н.П., Польшин А.В. Обзор литературы по термоакустическим колебаниям Рийке и Зондхаусса. Днепропетровск, 1973. 46 С. рукопись деп. в ВИНИТИ. № 7742-73 Деп.

46. Белик Н.П., Польшин А.В. Экспериментальные исследования колебаний Рийке. Днепропетровск, 1981. 34 с. рукопись деп. в ВИНИТИ. № 1490-81 Деп.

47. Мароне И.Я., Таракановский А.А. Исследование возбуждения звука в трубе Рийке // Акуст. журн. 1967. Т. 13, № 2. С. 302-304.

48. Марченко В.Н., Тимошенко В.И. Исследование термической генерации звука в трубе Рийке // Акуст. журн. 1970. Т. 16, № 2. С. 323-324.

49. Потапкин А.В., Устинов В.В. Особенности термического возбуждения звуковых колебаний воздуха в трубах при естественной тепловой конвекции. Отчет №1825-А. Новосибирск: ИТПМ СО РАН, 1988.42 с.

50. Таракановский А.А., Штейнберг В.Б. Возбуждение акустических колебаний в трубе со сдвоенной сеткой Рийке // Акуст. журн. 1972. Т. 18, №2. С. 299-304.

51. Maling G.C. Jr. Simplifield Analysis of the Rijke Phenomenon // J. Acoust. Soc. Amer. 1963. Vol. 35, № 7. P. 1058-1060.

52. Merk U J. Analysis of heat driven oscillations of the gas flow // Appl. Scient. Res. 1957. A6, № 317. P.402-410.

53. Neuringer J.L., Hudson G.E. Investigations of sound vibrations in a tube containing a heat source // J. Acoust. Soc. Amer. 1952. Vol. 24. P.667-674.

54. Trilling L. On thermally induced sound fields // J. Acoust. Soc. Amer. 1955. Vol. 27. P.425-431.

55. Yoshiro Katto, Akira Sajiki. Onset of oscillation of a Gas-Column in a tube due to the existence of heat-conduction field // Bulletin of the JSME. 1977. Vol. 20, № 147. P. 1161-1168.

56. Yoshiro Katto, Kenji Takano. Study of the oscillation of a Gas-Column caused by heat conduction in a tube // Bulletin of the JSME. 1977. Vol. 20, № 147. P. 1169-1174.

57. Нестационарное распространение пламени / Под ред. Маркштей-на Дж.Г. М.: Мир, 1968. 437 с.

58. Баев В.К., Чусов Д.В., Потапкин А.В. Экспериментальное исследование интегральных силовых характеристик камеры сгорания эжекторного типа, работающей на водороде. Отчет N 2279. Новосибирск: ИТПМ СО РАН, 1994. 37 с.

59. Баев В.К., Потапкин А.В., Чусов Д.В. Влияние термоакустических процессов на силовые характеристики камеры сгорания. // Сб. Математическое моделирование, аэродинамика и физическая газодинамика. Новосибирск, 1995. С. 187-188.

60. Баев В.К., Потапкин А.В., Шумский В.В. Проявление нестационарности при исследовании процессов горения. Препринт № 6-97. Новосибирск: ИТПМ СО РАН, 1997.43 с.

61. Раушенбах Б.В., Белый С.А. и др. Физические основы рабочего процесса в камерах сгорания воздушно реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1964. 526 с.

62. Будзинаукас М.П. Расчет характеристик эжекторного сопла // Научно-технический сб. трудов по прикладной газотермодинамике, вып. 89. Рига: РИИ ГА, 1966. С. 3-36

63. Будзинаускас М. П. Тяговые характеристики ТРД с эжекторным соплом // Научно-технический сб. трудов по прикладной газотермодинамике. вып. 89. Рига: РИИ ГА, 1966. С. 37-70

64. Ененков В .Г. Графоаналитический метод расчете эжекторов // Научно-технический сб. трудов по прикладной газотермодинамике, вып. 116. Рига: РИИ ГА, 1967. С. 3-30.

65. Ененков В.Г. Экспериментальное исследование многощелевых атмосферных эжекторов // Научно-технический сб. трудов по прикладной газотермодинамике, вып. 116. Рига: РИИ ГА, 1967. С. 30-93.

66. Барабанов Е.В. Современные методы расчета газовых эжекторов // Научно-технический сб. трудов по прикладной газотермодинамике, вып. 129. Рига: РИИ ГА, 1968. С. 37-77.

67. Бонни Е.А., Цурков М.Д., Буссенар К.У. Аэродинамика, теория реактивных двигателей, конструкции и практика проектирования. М.: Воен. изд. Мин. обороны СССР, 1959. 730 с.

68. Курзинер Р.И. Реактивные двигатели для больших сверхзвуковых скоростей полета. М.: Машиностроение, 1977. 212 с.

69. Баев В.К., Долматов В.Л., Потапкин А.В. Экспериментальное изучение влияния геометрии камеры сгорания на силовые характеристики при работе на водороде. Отчет N 30/98. Новосибирск: ИТПМ СО РАН, 1998.38 с.

70. Долматов В.Л., Потапкин А.В., Трубицын А.И. Экспериментальные исследования тяговых характеристик прямоточной эжекторной камеры сгорания при вибрационном горении водорода // Физика горения и взрыва. 2004. Т. 40, №3. С. 9-13.

71. Москвичев Д.Ю., Потапкин A.B., Трубицин А.И. Экспериментальные исследования влияния акустического резонатора на тяговые характеристики прямоточной камеры сгорания при вибрационном горении водорода. Отчет N52/99. Новосибирск: ИТПМ СО РАН, 1999.37 с.

72. Баев В.К. Москвичев Д.Ю., Потапкин А.В. Управление тяговыми характеристиками прямоточной камеры сгорания пульсирующего горения с помощью акустических резонаторов // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, №5. С.3-6.

73. Москвичев Д.Ю., Потапкин А.В., Трубицин А.И. Экспериментальные исследования влияния акустического резонатора на тяговые характеристики прямоточной камеры сгорания при вибрационном горении водорода. Отчет N52/99. Новосибирск: ИТПМ СО РАН, 1999.37 с.

74. Москвичев Д.Ю., Потапкин А.В., Трубицин А.И. Интегральные тяговые характеристики прямоточной камеры сгорания при вибрационном режиме горения водорода в областях акустического гистерезиса. Отчет N5/2000. Новосибирск: ИТПМ СО РАН, 1999. 20 с.

75. Bardakhanov S.P. Potapkin A.V. Hysteresis regimes in fuel burning processing // Proceedings the third Russion-Korean Int. Symp. on Science and Technology, Korus-99. Vol. 1. Novosibirsk, 1999. P. 46-49.

76. Bardakhanov S.P. Potapkin A.V. Hysteresis regimes in the processes of vibrational burning of fuel // Proceedings the third Russion-Korean International Symposium on Science and Technology, Korus-99. Vol. 1. Novosibirsk, 1999. P. 50-56.

77. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. 847 с.

78. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1988. 733 с.