Определение акустической проводимости зоны горения безметальных и металлизированных энергетических конденсированных систем

Авторы

Куроедов А. А.^*, Борисов Д. М.^**, Семёнов П. А.^***

Исследовательский центр имени М.В. Келдыша, ГНЦ Центр Келдыша, Онежская ул., 8, Москва, 125438, Россия

*e-mail: kuroedov@kerc.msk.ru
**e-mail: borisovdm62@mail.ru
***e-mail: mezhvsel_pavlo@mail.r

Аннотация

В работе представлена конструкция импульсной Т-камеры для определения акустической проводимости зоны горения энергетических конденсированных систем. В качестве устройств генерации возмущений давления используются вспомогательные камеры с разрывными мембранами. Конструкция установки позволяет варьировать частоту реализуемых возмущений и рабочее давление в Т-камере. Представлены результаты измерений для низкотемпературных безметальных и высокотемпературных металлизированных составов. Проводится сравнение акустической проводимости и функции отклика зоны горения по давлению исследуемых составов с аналогами.

Ключевые слова

акустическая неустойчивость, Т-камера, коэффициент затухания, твёрдое топливо, акустическая проводимость

Библиографический список

1. Horton M.D. Use of the one-dimensional T-burner to study oscillatory combustion // AIAA Journal, 1964, vol. 2, no. 6, pp. 1112 – 1118.

2. Coates R.L., Horton M.D., Ryan N.W. T-Burner Method of Determining the Acoustic Admittance of Burning Propellants // AIAA Journal, 1964, vol. 2, no. 6, pp 1119 – 1122.

3. Culick F.E.C., Perry E.H. T-burner data and combustion instability in solid propellant rockets // AIAA Journal, 1969, vol. 7, no. 6, pp. 1204 – 1205.

4. Perry E.H. Investigations of the T-burner and its role in combustion instability problem: Ph. dis., Pasadena, California, 1970, 145 p.

5. Lovine R.L. High frequency propellant response measurements // AIAA Paper 1977-976, 13th Joint Propulsion Conference, 1977, pp. 1 – 9.

6. Lin A., Wang S. Investigation of aluminized solid propellant combustion instability by means of a T-burner // AIAA Paper 95-0606, 1995, pp. 1 – 8.

7. Foner S.N., Hudson R.L., Nall B.H. Admittance measurements of solid propellants by an acoustic oscillator technique // AIAA Journal, 1964, vol. 2, no. 6, pp. 1123 – 1129.

8. Oberg, C.L., Ryan N.W., Bear A.D. A pulsed t-burner technique // AIAA Journal, 1968, vol. 6, no. 5, pp. 920 – 921.

9. Culick F.E.C. T-burner testing of metalized solid propellants: report, California, Institute of Technology, AFRPL-TR-74-28, 1974, 274 p.

10. Price E.W., Mathes H.B., Madden O.H. Pulsed T-burner testing of combustion dynamics of aluminized solid propellants // AIAA Paper 71-634, 1974, pp. 1 −9.

11. Su W., Wang N., Li J., Zhao Y., Yan M. Improved method of measuring pressure coupled response for composite solid propellants // Journal of Sound and Vibration, 2013, vol. 333, issue 8, pp. 2226 – 2240.

12. Song A., Li J., Yan M., Sun B., Wang N. Propagation of pressure wave in a pulsed T-burner // AIAA Paper 2017-4951, 2017, pp. 1 – 10.

13. Архипов В.А., Волков С.А., Ревягин Л.Н. Экспериментальное исследование акустической проводимости горящей поверхности смесевых твёрдых топлив // Физика горения и взрыва. 2011. Т. 47. № 2. С. 74 – 80.

14. Leibovitz Z., Gany A. Investigation of solid propellant combustion instability by means of a T-burner // Acta Astronautica, 1984, vol. 11, no. 9, pp. 603 – 606.

15. Beckstead M.W., Culick F.E.C. Investigations of novel energetic materials to stabilize rocket motors: final report, California Institute of Technology, N00014-95-1-1338, 2000, 275 p.

16. Beckstead M.W., Meredith K.V., Blomshield F.S. Examples of unsteady combustion in non-metalized propellants // AIAA Papers 2000-3696, 2000, pp. 1 – 18.

17. Flandro G.A., Majdalani J. Aeroacoustic instability in rockets // AIAA Journal, 2003, vol. 41, no. 2, pp. 485 – 497.

18. Radenac E., Fluctuating energy balance method for postprocessing multiphase flow computations // Journal of Propulsion and Power, 2013, vol. 29, no. 3, pp. 699 – 708.

19. Culick F.E.C. Acoustic oscillations in solid propellant rocket chambers // Acta Astronautica, 1966, vol. 12, no. 2, pp. 113 – 126.

20. Куроедов А.А., Борисов Д.М. Влияние способа усреднения рабочих параметров энергетических установок на твердом топливе на значение коэффициента затухания акустических колебаний // Труды МАИ. 2017. № 94. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=80915

21. Куроедов А.А., Лаптев И.В., Борисов Д.М. Влияние конденсированной фазы на акустическую неустойчивость в энергетических установках на твердом топливе // Труды МАИ. 2016. № 90. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=74715

22. Кашина И.А., Сальников А.Ф. Методы определения собственных частот элементов системы ракетного двигателя твердого топлива // Труды МАИ. 2013. № 65. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=35947

Скачать статью