大直径液氧煤油发动机燃烧室结构和隔板型式对声学特性的影响

• 作者: 曹晨 谭永华 陈建华 李龙飞
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 大直径燃烧室 液氧煤油发动机 收敛段 声学特性 隔板型式
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 燃烧 传热 传质|Combustion, Heat and Mass Transfer
• 页码范围: 1581-1592
• 页数: 12页
• 分类号: V434
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200407

摘要

随着火箭发射任务轨道高度和载荷质量的提高,发动机推力和燃烧室直径增大,使燃烧室固有声学振型越发复杂.燃烧室收敛段、抗脉动隔板及其结构型式会显著影响燃烧室的声学特性,进而改变发动机的燃烧不稳定性裕度.为了研究燃烧室结构和隔板型式对声学特性的影响,建立了燃烧室声学有限元模型,并通过单喷嘴声学实验验证了仿真模型的准确性.研究了燃烧室收敛段和一周六径隔板对燃烧室声学特性的影响,重点分析了RD-170和F-1发动机不同隔板型式下燃烧室的声学特性,从声压分布的角度分析了其隔板设计的合理性.结果表明:添加收敛段后,燃烧室的1L和1T1L振型的频率分别提高了14％和17％.RD-170发动机的周向隔板位于2R振型速度波腹位置;F-1发动机所采用的两周八径13分区隔板不仅减小了2R振型速度波腹的半径,而且使切向振型的声压极值面积最小.双十字隔板使F-1发动机燃烧室中出现径向振型切向化的趋势.