Электронный журнал «Техническая акустика» ISSN 1819-2408

К. И. Матвеев, Ф. Е. С. Кулик

Характеристики предельных циклов трубы Рийке

язык: английский

получена 24.05.2003, опубликована 12.06.2003

Скачать статью (PDF, 210 кб, ZIP), используйте команду браузера "Сохранить объект как..."
Для чтения и распечатки статьи используйте «Adobe Acrobat© Reader» версии 4.0 или выше. Эта программа является бесплатной, ее можно получить на веб-сайте компании Adobe© (http://www.adobe.com/).

АННОТАЦИЯ

Термоакустические явления встречаются в таких важных технических приложениях как термоакустические двигатели, шумные промышленные сжигатели и неустойчивость горения в ракетных двигателях и в пламени с избытком окислителя. Термоакустическая неустойчивость возникает при согласованной взаимосвязи между нестационарным выделением тепла и акустическими возмущениями. Труба Рийке является простейшей экспериментальной установкой для изучения термоакустической неустойчивости. В настоящей работе проведена серия экспериментов для определения нелинейного поведения трубы Рийке с электрическим подогревом сетки в режиме потери устойчивости и выхода на режим установившихся акустических колебаний. При возникновении и срыве колебаний на границе устойчивости процесс имел гистерезисный характер. Нелинейная математическая теория, включающая термоакустические взаимодействия и нестационарный теплообмен с нагреваемой сеткой, разработана для определения зон нестабильности и прогнозирования свойств предельных циклов.

13 страниц, 7 иллюстраций

Как сослаться на статью: К. И. Матвеев, Ф. Е. С. Кулик. Характеристики предельных циклов трубы Рийке. Электронный журнал "Техническая акустика", http://ejta.org, 2003, 12.

ЛИТЕРАТУРА

1. J. W. S. Rayliegh. The Theory of Sound. New York: Dover Publications, 1945 re-issue.
2. P. L. Rijke. Notiz uber eine neie art, die luft in einer an beiden enden offenen Rohre in schwingungen zu versetzen. Annalen der Physik, 1859, vol. 107, pp. 339–343.
3. R. L. Raun, M. W. Beckstead, J. C. Finlinson, and K. P. Brooks. A review of Rijke tubes, Rijke burners and related devices. Progress in Energy and Combustion Science, 1993, vol. 19, pp. 313-364.
4. K. I. Matveev and F. E. C. Culick. Experimental and mathematical modeling of thermoacoustic instabilities in a Rijke tube. 40-th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, USA, AIAA Paper 2002–1013, 2002.
5. K. I. Matveev and F. E. C. Culick. A study of the transition to instability in a Rijke tube with axial temperature gradient. Journal of Sound and Vibration, 2003, vol. 264, pp. 689-706.
6. H. J. Merk. Analysis of heat-driven oscillations of gas flows. Applied Scientific Research, 1956, A6, pp. 402–420.
7. Y.-P. Kwon and B.-H. Lee. Stability of the Rijke thermoacoustic oscillation. Journal of the Acoustical Society of America, 1985, vol. 78, pp. 1414–1420.
8. K. I. Matveev and F. E. C. Culick. Modeling of unstable regimes in a Rijke tube. 5-th International Symposium on Fluid-Structure Interactions, New Orleans, LA, USA, ASME Paper IMECE 2002-33369, 2002.
9. K. O. Lehmann. Uber die theory der netztone. Annalen der Physik, 1937, vol. 29, pp. 527–555.

		Константин Матвеев защитил диссертацию в Калифорнийском технологическом институте в 2003 году. В настоящее время работает в Национальной лаборатории Лос Аламос. Научные интересы: термо- и нелинейная акустика. e-mail: matveev(at)hydrofoils.org
		Фред Кулик – профессор инженерной механики и ракетных движителей в Калифорнийском технологическом институте. Диссертацию защитил в Массачусетском технологическом институте в 1961 году. Научные интересы: нелинейная акустика в системах горения, активное управление нестабильностью горения, перспективные двигатели для ракетно-космической техники.