一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴制造技术

本发明专利技术提出一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴。该发明专利技术在液体火箭发动机隔板喷嘴外围安装一层穿孔板，该穿孔板与隔板喷嘴之间存在一定的距离，声波在通过穿孔板时，由于小孔内的粘性和热传导的影响，声能会转化为内能，从而耗散声波的能量，进而实现对火箭发动机内燃烧不稳定的控制。在不同的孔隙率、孔径、板厚等因素的条件下，背腔穿孔隔板喷嘴对声波的耗散能力是不同的，本发明专利技术给出了变化规律，并提出了最大声能耗散的最佳设计方案。本发明专利技术提出的背腔穿孔隔板喷嘴能够使得相邻隔板喷嘴之间的距离没有严格的要求，同时能够实现更大的对声能的耗散作用，因此该发明专利技术具有吸声能力强、易操作等优点。易操作等优点。易操作等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴


[0001]本专利技术涉及一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴，通过在隔板喷嘴周围安装一层穿孔板，使得隔板喷嘴的安装更易操作，同时实现更大的吸声效果，此专利技术为液体火箭发动机燃烧不稳定的抑制提供了有效手段。

技术介绍

[0002]在生产实践中，为了抑制压力波动并降低噪声，经常使用穿孔板对声波进行吸收。穿孔板是在一块薄板上进行穿孔形成的，通过在孔内的热粘性作用和孔边界处的涡脱落作用，实现对声波能量的耗散。由于其结构简单并且吸声能力强，穿孔板作为一种吸声手段被广泛地用于建筑、交通、声乐等领域。
[0003]一直以来，燃烧不稳定问题是制约液体火箭发动机发展的一个重要问题。燃烧不稳定是由燃料燃烧和燃烧室声学特性的耦合形成的，因此燃烧室声学特性是影响燃烧稳定性的重要因素。为了抑制液体火箭发动机横向不稳定，一般采用隔板或隔板喷嘴两种方式。目前用于液体火箭发动机不稳定燃烧抑制的隔板喷嘴的最佳吸声间隙为0.1
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0.2mm，在工程实践中很难精确控制，而本专利技术提出的背腔穿孔隔板喷嘴能够使得相邻隔板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴，其特征在于：在隔板喷嘴周围安装一层穿孔板，通过孔内的热粘性作用和孔边界处的涡脱落作用，达到对声波能量的耗散效果。2.根据权利要求1所述的一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴，其特征在于：背腔穿孔隔板喷嘴由隔板喷嘴和穿孔板组成，隔板喷嘴外形为圆柱形，中空为推进剂通道，穿孔板为围绕隔板喷嘴一圈的具有一定厚度的打孔的板；穿孔板与隔板喷嘴之间存在一定的距离。3.根据权利要求2所述的一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴，其特征在于：孔隙率变化范围为0.01
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0.5，孔径变化范围为0.01mm
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1mm，板厚变化范围为1mm
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10mm,隔板喷嘴高度为10mm,隔板喷嘴的直径为10mm，穿孔板与隔板喷嘴之间的距离为5mm，相邻穿孔板之间距离为1mm。4.根据权利要求1或2或3所述的一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴，其特征在于：取隔板喷嘴之间的单个通道进行研究，使用压力声学模块对整体声学系统进行计算，控制方程为：式中，p为声波压强扰动，ρ为密度，c为声速，ω为声波传播的角频率，下标0代表时均量，符号是哈密顿算子。5.根据权利要求4所述的一种提高吸声能力的背腔穿孔隔板喷嘴，其特征在于：在COMSOL软件中，内置的内部穿孔板边界条件能够模拟穿孔板声学特性，声学转移阻抗模型为：式中，Z为穿孔板的声学转移阻抗，i为虚数单位，t
p
为穿孔板的厚度，d为孔的直径，σ为孔隙率，为Fok函数，其表达式为a
n
为Fok函数的级数的系数，Y
v
表达式为J
n
为第一类贝塞尔函数的n阶函数，μ为动力粘度。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立军，李敬轩，朱烁烁，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：