航空發(fā)動機燃燒室聲固耦合分析技術研究.pdf

1、燃燒室是航空發(fā)動機熱端核心部件，主要由擴壓器，殼體，火焰筒，燃油噴嘴，點火器等基本構件組成，由于長期工作在高溫、高噪聲環(huán)境下，同時受到聲激勵，氣動力，熱應力，振動應力等交變載荷的持續(xù)作用，容易造成疲勞破壞，特別是當其結構模態(tài)與聲模態(tài)耦合時破壞性更大。在航空發(fā)動機燃燒室工作過程中，當結構固有頻率接近于燃燒室的聲學固有頻率時，就可能會形成穩(wěn)定的駐波，結構模態(tài)與聲模態(tài)耦合，出現(xiàn)聲固耦合現(xiàn)象，產(chǎn)生聲固耦合的模態(tài)，對燃燒室產(chǎn)生疲勞破壞。
　

2、　本文根據(jù)預混燃燒室聲-固耦合研究需要初步設計燃燒室試驗裝置結構段，給出聲學測量及結構振動測量方法，為以后的試驗工作作好了初期準備。將試驗裝置結構段簡化成燃燒室二維模型和三維模型，對燃燒室結構-聲場耦合系統(tǒng)進行了分析研究。基于聲波動方程和結構振動理論，得到聲-結構耦合系統(tǒng)方程。使用有限元方法及通用有限元軟件Ansys10.0，計算了燃燒室二維模型和三維模型結構、內腔結構-聲耦合、外腔結構-聲耦合、內外腔結構-聲耦合四種情況下的模態(tài)頻率，