赫姆霍茲聲腔聲學特性實驗研究

許曉勇，劉紅珍（北京航天動力研究所，北京100076）

?

赫姆霍茲聲腔聲學特性實驗研究

許曉勇，劉紅珍
（北京航天動力研究所，北京100076）

摘要：為了研究赫姆霍茲諧振器聲腔結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對聲學特性的影響，采用傳遞函數(shù)法在駐波管實驗系統(tǒng)上進行了諧振器的冷態(tài)聲學特性實驗。實驗結(jié)果表明：影響諧振頻率的最大因素是聲腔開口直徑，其次是進口孔壁厚，其他因素如聲腔長高比等影響較??；開口直徑對諧振帶寬影響最大且呈近似線性關(guān)系，其他參數(shù)則存在最優(yōu)值能使得帶寬最大、有效阻尼的頻率范圍最寬；多進口復合諧振聲腔的諧振頻率變化不大，而帶寬增加顯著。為確保有效抑制不穩(wěn)定燃燒，赫姆霍茲諧振器聲腔在設(shè)計和制造時應(yīng)重點控制進口孔的相關(guān)狀態(tài)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：赫姆霍茲諧振器；聲腔；聲學特性；傳遞函數(shù)法

0　引言

在液體火箭發(fā)動機中，當燃燒室內(nèi)燃燒過程壓力脈動的頻率與燃燒室的某一聲振頻率耦合時會出現(xiàn)高頻不穩(wěn)定燃燒，對燃燒室產(chǎn)生極大的破壞。聲腔通過與燃燒室聲振頻率主動耦合，改變?nèi)紵业穆曊裉匦裕纳⒙暡ǖ膫鞑ツ芰浚瑥亩行У刈枘岵环€(wěn)定燃燒，提高推力室的動態(tài)穩(wěn)定性。

赫姆霍茲諧振器聲腔與四分之一波長管聲腔相比，在保證調(diào)諧體積的情況下，結(jié)構(gòu)尺寸可調(diào)節(jié)范圍較寬，占用空間小，進入腔體的高溫燃氣較少，結(jié)構(gòu)適應(yīng)性較好，是一種典型的吸聲頻帶較窄的聲學吸收器，即在諧振頻率附近阻尼效果很好，偏離一定頻率則效果減弱。……