Самовозбуждение колебаний газа в трубе с закрученным пламенем

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Работа посвящена исследованию пульсационного горения в камере сгорания с закрученным потоком. Экспериментально определены условия возбуждения и характеристики акустических колебаний газа в трубе с тангенциальной подачей смеси пропан-бутанового топлива с воздухом. Обнаружена аномальная зависимость частоты колебаний газа от коэффициента избытка воздуха α: минимум при α = 1 и локальный максимум при α ≈ 1.15. При α = 1 колебания газа имеют максимальную амплитуду. Показано, что на частоту колебаний существенно влияют аксиальный градиент скорости звука в трубе, его зависимость от амплитуды колебаний газа.

全文:

受限制的访问

作者简介

В. Ларионов

Казанский федеральный (Приволжский) университет

Email: Olga.Beloded@kpfu.ru
俄罗斯联邦, Казань

А. Малахов

Казанский федеральный (Приволжский) университет

Email: Olga.Beloded@kpfu.ru
俄罗斯联邦, Казань

О. Иовлева

Казанский федеральный (Приволжский) университет

编辑信件的主要联系方式.
Email: Olga.Beloded@kpfu.ru
俄罗斯联邦, Казань

Е. Семенова

Казанский федеральный (Приволжский) университет

Email: Evgeniya.yallina@gmail.com
俄罗斯联邦, Казань

И. Ларионова

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева

Email: Olga.Beloded@kpfu.ru
俄罗斯联邦, Казань

参考

  1. Lieuwen T., Zinn B.T. Theoretical Investigation of Combustion Instability Mechanisms in Lean, Premixed Gas Turbines // AIAA 98-0641. 1998.
  2. Morgans A.S., Stow S.R. Model-based Control of Combustion Instabilities in Annular Combustors // Combust. Flame. 2007. V. 150. P. 380.
  3. Steinberg A.M., Boxx I., Stӧrh M., Meier W., Carter C.D. Flow-flame Interactions Causing Acoustically Coupled Heat Release Fluctuations in a Thermo-acoustically Unstable Gas Turbine Model Combustor // Combust. Flame. 2010. V. 157. P. 2250.
  4. Durox D., Moeck J.P., Bourgouin J.F., Schuller T., Candel S., Morenton P., Viallon M. Flame Dynamics of a Variable Swirl Number System and Instability Control // Combust. Flame. 2013. V. 160. P. 1729.
  5. Malahov A.O., Larionov V.M., Iovleva O.V., Gaianova T.E., Gaponenko S.A. Pulsating Combustion of Propane-butane Fuel Mixture with Air in a Vortex Combustion Chamber // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1588. № 1. 012026.
  6. Matveev K.I., Culick F.E.C. A Study of the Transition to Instability in a Rijke Tube with Axial Temperature Gradient // Journal of Sound and Vibration. 2003. V. 264. P. 689.
  7. Raun R.L., Beckstead M.W. A Numerical Model for Temperature Gradient and Particle Effects on Rijke Burner Oscillations // Combust. Flame. 1993. V. 94. P. 1.
  8. Малахов А.О., Ларионов В.М., Константинов Н.В. Аксиальное распределение температуры газа и скорости звука в трубе с закрученным пламенем // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2022. № 24. С. 63.
  9. Ларионов В.М., Зарипов Р.Г. Автоколебания газа в установках с горением. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2003. С. 226.
  10. Семенова Е.В., Иовлева О.В., Ларионова И.В., Ваньков Ю.В. Частоты колебаний газа при горении твердого топлива в коаксиальных трубах // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. № 1–2. С. 164.
  11. Semenova E.V., Iovleva V.M., Larionov E.V. Frequencies of Gas Oscillations in a Pipe with a Concentrated Heat Source // J. Phys.: Conf. Ser. 2016. V. 669. 012023.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Schematic diagram of the experimental setup: 1 - inlet chamber; 2 - cooling circuit; 3 - screw piston; 4 - fuel-air mixture supply pipe; 5 - cylindrical resonator pipe; 6 - diagram of the arrangement of pipes; 7 - pipelines for supplying the mixture to the pipes; 8, 9 - cooling water inlet and outlet; 10 - acoustic probe, feeler gauge; 11 - microphone; 12 - spiral sound-absorbing tube; 13 - computer; 14 - thermocouple VR 5/20; 15 - cold junction compensator; 16 - digital device F266; 17 - mixture distributor.

下载 (118KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Dependence of gas oscillation frequency on mixture flow rate.

下载 (44KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Dependence of the amplitude of gas oscillations on the mixture flow rate.

下载 (46KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Dependences of the frequency of acoustic vibrations on the excess air coefficient for three fixed air flow rates: 1 – Vα = 21 l/min, 2 – 25.8, 3 – 27.

下载 (54KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Dependences of the amplitude of acoustic vibrations on the excess air coefficient: 1 – Vα = 21 l/min, 2 – 25.8, 3 – 27.

下载 (50KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Dependences of the gas oscillation frequency on the excess air coefficient at lс = 0.45 m, lt = 0.48 m: 1 – n = 4, 2 – 2.

下载 (53KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Dependences of the amplitude of gas oscillations on the excess air coefficient at lс = 0.45 m, lt = 0.48 m: 1 – n = 4, 2 – 2.

下载 (49KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024