2相多循环脉冲爆震发动机燃烧噪声辐射特性试验研究

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1、2010年第36囊簟6期V01．36No．6Dec．20102相多循环脉冲爆震发动机燃烧噪声辐射特性试验研究李娜(沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)李娜(1982)。女。硕士．从事航空发动机燃烧室设计工作。基金项目：国家自然科学基金(N6C80001)资助收稿日期：2010．-05-291引言脉冲爆震发动机(PulseDetonationEngine。简称PDE)是利用脉冲式爆震波产生周期性冲量的非定常推进系统【11。众所周知，动力装置的噪声不但会对人类的生存环境造成不良影响，而且还会引起自身乃至飞行器的声致结构疲劳破环，也会对机载设备

2、产生不良影响121。由于工作过程的特殊性，新概念脉冲爆震发动机的摘要：对内径为60mm的2相多循环脉冲爆震发动机燃烧噪声辐射特性，在其测量位置处和一定试验频率范围内进行了试验研究。经研究发现：在一定低频范围内，噪声辐射频谱由气流脉冲的基频(即爆震频率)和谐频组成；脉冲噪声是1个或多个持续时间小于1S的猝发声组成的噪声；距离发动机喷口方向越近，噪声的声压级越强；反之，噪声衰减的速度越快。关键词：脉冲爆震发动机；噪声辐射；燃烧；试验研究ExperimentalInvestigationonCombustionEngineNoiseRadiatio

3、nCharacteristicsforTwo—PhaseMulti—CyclePulseDetonationLINa(ShenyangAeroengineResearchInstitute，Shenyang110015，China)Abstract：Thecombustionnoiseradiationcharacteristicsoftwo-phasemuhi--cyclepulsedetonatione，画，埘withtheinnerdiameter60mmwereexperimentallyinvestigatedi411derseve

4、raloperatingfiequencies厦msaslu℃location．hisfoundthatthecombustionnoiseradiationfrequencyspectrumoftheenginetirecomposedofharmonyfrequencyandbasefrequency(／tisdetonationfrequency)bytheairstreamdiatsomelowfrequencyrange．TheimpulsenoiseisconstitutedoftheburstnoiseofdurationOue

5、ormorelessthanIs．Theco如erthee，顿Mspout,thestrongerthesoundpressurelevelofthenoise．Thefartherthee,涮uespout，Thefastertheattenuationspeedofthenoise．Keywords：pulsedetonationengine；noiseradiation；combustion；experimentalinvestigation噪声辐射强度远远高于已广泛应用的涡轮喷气发动机的。初步研究表明，其噪声辐射有效声压级一般为140

6、。150dBl3]，无法满足国内外有关喷气发动机噪声标准的要求，成为制约该类发动机未来实际应用的“拦路虎”。脉冲爆震发动机一般由进气道、爆震室及尾喷管组成。其工作过程主要包括141：(1)可燃混气填充爆震管；(2)在密封端点火；奢瞳：2朝多循环脉冲燎爱发动觚髓爆喉声辐射特性试验硼究(3)爆燃波转变为爆震波，并向开口端传播；(4)爆震波从开口端传出，膨胀波反射进来；(5)已燃燃气排出。脉冲噪声按其物理特性可以分为2类，1类是由固体碰撞而引起物体的弹性振动、变形或断裂等产生的撞击噪声，又称自振波。它包括一系列阻尼振动。另l类是由于爆炸、轰声或紊流

7、等突然的变压而引起的冲击脉动[51。新概念脉冲爆震发动机噪声主要由第2类原因引起。本文对内径为60mm的2相多循环脉冲爆震发动机燃烧噪声辐射特性进行了试验研究。2试验装置及测试系统整5"-r7e验系统由供油、供气、点火系统，PDE模型机(由油气混合室和爆震燃烧室组成)及噪声、压力测试系统构成。对内径为60mm，长度为1．5m的PDE模型机的噪声辐射特性进行了试验研究。试验时，发动机工作频率的变化通过改变点火频率来实现。同时，根据发动机的几何尺寸及工作频率供给一定量的空气和汽油。发动机出口管壁处的压力波形佣于监测发动机的工作状态)利用CY—YD

8、一205型压电式压力传感器获得，经YE5853型电荷放大器调整后转换为电压信号；采用丹麦G．ILA．S声与振动公司生产的高强度噪声测试传感器系统进行噪声测量，测量前