航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室聲固耦合分析技術(shù)研究.pdf

1、燃燒室是航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端核心部件，主要由擴(kuò)壓器，殼體，火焰筒，燃油噴嘴，點(diǎn)火器等基本構(gòu)件組成，由于長(zhǎng)期工作在高溫、高噪聲環(huán)境下，同時(shí)受到聲激勵(lì)，氣動(dòng)力，熱應(yīng)力，振動(dòng)應(yīng)力等交變載荷的持續(xù)作用，容易造成疲勞破壞，特別是當(dāng)其結(jié)構(gòu)模態(tài)與聲模態(tài)耦合時(shí)破壞性更大。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室工作過程中，當(dāng)結(jié)構(gòu)固有頻率接近于燃燒室的聲學(xué)固有頻率時(shí)，就可能會(huì)形成穩(wěn)定的駐波，結(jié)構(gòu)模態(tài)與聲模態(tài)耦合，出現(xiàn)聲固耦合現(xiàn)象，產(chǎn)生聲固耦合的模態(tài)，對(duì)燃燒室產(chǎn)生疲勞破壞。
　

2、　本文根據(jù)預(yù)混燃燒室聲-固耦合研究需要初步設(shè)計(jì)燃燒室試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)段，給出聲學(xué)測(cè)量及結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)量方法，為以后的試驗(yàn)工作作好了初期準(zhǔn)備。將試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)段簡(jiǎn)化成燃燒室二維模型和三維模型，對(duì)燃燒室結(jié)構(gòu)-聲場(chǎng)耦合系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究。基于聲波動(dòng)方程和結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論，得到聲-結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)方程。使用有限元方法及通用有限元軟件Ansys10.0，計(jì)算了燃燒室二維模型和三維模型結(jié)構(gòu)、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)-聲耦合、外腔結(jié)構(gòu)-聲耦合、內(nèi)外腔結(jié)構(gòu)-聲耦合四種情況下的模態(tài)頻率，