基于卡门涡街的声场与喷雾特性研究

发布时间：2017-10-18 15:05

  本文关键词：基于卡门涡街的声场与喷雾特性研究

  更多相关文章： 热声不稳定 卡门涡街 管壁差压法 激发声场 频谱分析 粒子动力学分析仪 喷雾特性

【摘要】：本文首先对燃烧热声不稳定与涡脱落问题以及声场下的喷雾特性问题的国内外研究现状进行了综述,之后对本文实验中涉及到的试验原理和试验方法,以及动态压力采集模块与PDA测量系统做了详细的介绍。 本文通过搭建一维方直管实验台,利用钝体绕流生成卡门涡街,采用动态压力采集系统及FFT方法,首先研究了冷态条件下涡街频率及脱落位置对其激发直管内一维声场的特性的影响。结果显示,涡街激发的声场是多频率不同强度声波叠加的结果；激发出的声波频率及幅值与涡街频率及涡脱落位置有关,且只有部分涡街频率下的激发声波表现纯粹驻波特性。 之后对台架进行相应改造,利用外加声场模拟发生燃烧热声不稳定时的脉动压力场,利用PDA系统研究了声学脉动、卡门涡街以及二者协同作用对喷雾特性的影响。结果显示,声场会提高喷雾液滴的速度并降低其平均粒径；涡街会显著影响喷雾形态、喷雾液滴速度及其分布特征,对喷雾液滴的平均粒径的影响情况比较复杂；声场强化后的涡街进一步影响喷雾速度,但对喷雾液滴平均粒径的影响基本一致。 本文的研究结果可为进一步研究涡脱落激发燃烧热声不稳定提供实验基础与参考依据,可为进一步探究实际运行燃烧器发生热声不稳定时的雾化燃烧特性及利用喷雾控制燃烧不稳定作好基础铺垫。
【关键词】：热声不稳定 卡门涡街 管壁差压法 激发声场 频谱分析 粒子动力学分析仪 喷雾特性
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK17
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 课题背景10-12
• 1.2 国内外研究现状12-22
• 1.2.1 燃烧热声不稳定与涡脱落13-15
• 1.2.2 声场下的喷雾特性15-22
• 1.3 本文的研究内容和目的22-24
• 2 试验基本原理及测量设备24-44
• 2.1 卡门涡街及其特性24-25
• 2.2 管道中的声波25-27
• 2.3 喷雾特性及机理27-31
• 2.3.1 喷雾特性27-28
• 2.3.2 喷雾机理28-31
• 2.4 分析测量仪器及原理31-43
• 2.4.1 动态压力传感器31-33
• 2.4.2 动态压力信号采集系统33-35
• 2.4.3 风速测量35
• 2.4.4 涡街频率的测量——管壁差压法35-36
• 2.4.5 PDA测量喷雾液滴速度的原理36-40
• 2.4.6 PDA测量喷雾液滴粒径的原理40-43
• 2.5 本章小结43-44
• 3 卡门涡街激发直管内声场的研究44-66
• 3.1 引言44
• 3.2 试验系统及工况44-46
• 3.3 试验结果与分析46-65
• 3.3.1 涡街激发声场能力47-61
• 3.3.2 激发声波模态判别61-65
• 3.4 本章小结65-66
• 4 卡门涡街与声场对喷雾特性的影响研究66-82
• 4.1 引言66
• 4.2 试验系统及工况66-72
• 4.3 试验结果与分析72-80
• 4.3.1 声场强度对喷雾特性的影响72-75
• 4.3.2 卡门涡街对喷雾特性的影响75-78
• 4.3.3 声场与卡门涡街协同作用对喷雾特性的影响78-80
• 4.4 本章小结80-82
• 5 全文总结与工作展望82-86
• 5.1 全文总结82-84
• 5.2 工作展望84-86
• 参考文献86-92
• 作者简介92

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本文编号：1055587