燃烧室模型倒角对结构声影响的数值计算.pdf

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1、第29卷第3期2012年6月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．29No．3Jun．2012文章编号：2095—1248(2012)03—0010—06燃烧室模型倒角对结构声影响的数值计算郭晓玲1，艾延延1，姜苏2，李松金1(I，沈阳航空航天大学航空航天工程学部(院)。沈：阳110136；2．中国人民解放军93032部队73分队，吉林松原13sooo)摘要：针对贫油预混燃烧的研究，建立了燃气涡轮发动机燃烧室实验装置。研究在实际的制造过程中结构倒角对整体装置的影响。取燃烧稳定

2、部分结构段进行计算分析，通过有限元软件AN-SYS模拟计算了倒角对结构模型和声模型固有频率的影响；著结合SYSNOISE，计算了燃烧室结构段模型分别在理想情况和考虑倒角情况下的振动特性和声学特性；得出了结构振动响应和产生的瞬态声场特性与结构模型几何特性密切相关。关键词：声振特性；结构模态；声模态；有限元；倒角；声场中图分类号：V235．1文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2012．03．003Thenumericalcalculationoftheeffectsofcombustionchamber

3、chamferingonstructure-bornesoundGUOXiao—lin91，AIYan—tin91，JIANGSu2，LISong-jinl(1．FacultyofAerospaceEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136；2．PLAUnit93032Element73，SongyuanJilin138000)Abstract：Atestrigrepresentativeofagasturbinecombustionchamberisbuiltforth

4、estudyofleanpremixedcombustion．Thisarticleistostudytheinfluenceofthechamferontheoveralldevicedurirtgtheactualmanufacturingprocess．Thestructurewithstableburningwascalculatedandanalyzed．Theinfluenceofthechamferonthenaturalfrequencyofthestructuralmodelandtheacousticmodelwas

5、simulatedandcalculatedbyfiniteelementsoftwareANSYS．Thevibrationcharacteristicsandacousticcharacteristicswerecalculatedrespectivelyintheidealsituationandinthesituationconsideringchamfer．usingSYSNOISE．Theresultsshowthatthestructuralvibrationresponseandthegeneratedtransient

6、soundfieldarecloselyrelatedtothegeometriccharacteristicsofthestructuralmodel．Keywords：acousticsandvibrationcharacteristics；structuremodal；soundmodal；finiteelementmethod；chamfering；soundfiled随着人类健康意识、环保意识的不断提升，要求各类发动机达到高效率、高强度、低排放、低价格的性能。因此，对于燃烧室燃烧效率的要求也就越来越高，对于排放污染的问题也同样

7、受到高度重视。贫油预混燃烧目前已成为解决这一问题最新的有效途径之一。而针对这～研究建立了燃气涡轮发动机燃烧室的实验装置(平面图见图1左)，以便对过程有进一步的了解。这一实验装置是一个简化了的理论装置，用以对燃烧、声模态和结构振动的详细测量。整个实验装置在考虑实际观察窗的安装上，将整体设计为方形，但在实际的制造过程中不可避免的存在结构倒角。本文就是针对倒角对整体装置的影响，取燃烧稳定段结构段进行计算。计算倒角半径对结构模态和声模态固有频率的影响，对比分析结构部分在理想情况和考虑倒角情况下的振动特性和声学特性。从收稿日期：2012—03一1

8、0基金项目：航空基金(项目编号：2008ZB54006)作者简介：郭晓玲(1987一)，女，甘肃白银人，在读硕士，主要研究方向：航空发动机强度、振动及噪声，E—mail：gxl616@yeah，net；．3