水平Rijke管自激振荡特性及抑制方法研究

作     者：杨亚晶 李晓亚 YANG Ya-jing;LI Xiao-ya

作者机构：西安交通大学航天航空学院陕西西安710049 机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 

出 版 物：《热能动力工程》 (Journal of Engineering for Thermal Energy and Power)

年 卷 期：2023年第38卷第2期

页      面：48-55页

学科分类：07[理学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51576159)。 

主　　题：Rijke管 热声振荡 穿孔背腔 偏流 

摘      要：为了更好地抑制实际燃气轮机等动力装置中潜在的热声振荡现象,基于水平Rijke管开展了管内自激振荡特性及抑制方法的数值模拟和实验研究。首先,通过数值模拟研究获得了管内自激振荡发生的过程及频率特性,验证了Rijke管热声振荡所遵循的Rayleigh准则及纵向振荡模式;然后,结合实验测试与数值模拟研究,在Rijke管硬壁面上安装不同长度的穿孔背腔,随着背腔长度的增加,Rijke管内发声区间在缩短,并能有效降低热声振荡的声压幅值,实验结果与数值模拟结果吻合良好;进一步进行数值模拟研究,并在穿孔背腔这一被动控制方法的基础上通过小孔通以偏流作为主动控制因素,随着偏流马赫数的增加,管内振荡声压降低,振荡衰减,初步验证了穿孔背腔通偏流这一主/被动复合控制方法对热声振荡的有效抑制作用。