【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液体火箭发动机燃气发生器的振动抑制结构和方法，具体涉及一种抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器及方法。
技术介绍
1、常温推进剂液体火箭发动机燃气发生器的主要功能是组织推进剂燃烧，产生驱动涡轮的高温燃气，从而驱动涡轮作功，因此燃气发生器的工作可靠性对发动机至关重要。
2、多种型号的发动机燃气发生器都存在振荡燃烧现象，燃气发生器的振荡燃烧已严重影响了发动机工作的可靠性。为了提高燃气发生器燃烧的稳定性裕度，通常基于两种主要思路以采取相应的控制措施，即降低系统输入能量源的强弱和提高系统阻尼。
3、目前已经从降低系统输入能量源的角度对抑制燃气发生器的振荡燃烧提出了多项改进措施，并初步解决了燃气发生器的大振动问题。但是由于燃烧的不稳定性，燃气发生器的振荡燃烧具有影响因素多、激发呈现一定概率性的特点，而现有抑制振荡燃烧的结构只能进行被动抑振，无法实现燃气发生器的主动抑振。此外，传统阻尼装置中，声腔结构尺寸较大且易与其他结构产生干涉，隔板主要用于抑制燃气发生器的横向振荡燃烧。对于抑制燃气发生器纵向振荡燃烧的结构，目前尚未见有报导。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有抑制燃气发生器的振荡燃烧结构存在无法实现燃气发生器主动抑振，或者难以抑制一阶纵向振荡燃烧的技术问题，而提供一种抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器及方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特殊
4、所述带孔收敛段为喇叭状结构，带孔收敛段的大端端部位于盲腔之外，用于与燃气发生器连接，小端与燃气出口位于盲腔之内的内端连接，所述燃气出口位于盲腔之外的外端与涡轮泵连接；
5、所述盲腔为筒状结构，其开口端安装带孔收敛段的大端，底部开设有用于安装燃气出口的安装孔，燃气出口安装在安装孔内；
6、所述带孔收敛段、燃气出口与盲腔之间形成的空腔为谐振腔；
7、所述带孔收敛段上开设有n个消振孔，燃气可通过消振孔进入谐振腔，产生与燃气发生器燃烧振荡频率相同的振动，从而达到消除燃气发生器燃烧振荡的目的，其中，n为整数，且n≥1；
8、所述燃气出口位于盲腔之内的侧壁上开设有m个燃气通孔，所述燃气通孔用于将谐振腔内的燃气从燃气出口排出，其中，m为整数，且m≥2。
9、进一步地，所述消振孔与谐振腔满足以下条件，使谐振腔共振频率与燃气发生器振荡频率相同：
10、
11、其中，f0是谐振腔共振频率，c是声音在燃气中的传播速度，s是n个消振孔截面的总面积，d是消振孔的直径，l是消振孔的长度，v是谐振腔的容积。
12、进一步地，所述消振孔沿带孔收敛段的轴向方向开设。
13、进一步地，所述消振孔沿垂直于带孔收敛段壁面的方向开设。
14、进一步地，所述燃气通孔沿周向均匀排布。
15、进一步地，所述燃气通孔沿燃气出口的径向方向开设。
16、进一步地，所述燃气通孔的直径为2mm～6mm，燃气通孔的数量m的取值范围为2～16。
17、进一步地，所述谐振腔共振频率为1200hz～1400hz，所述带孔收敛段的壁厚为3mm，消振孔的直径为1mm，消振孔的数量n＝240，用于与振荡频率为1200hz～1400hz的燃气发生器适配。
18、进一步地，所述盲腔的壁厚为3.5mm，内径为121mm；
19、所述燃气出口的壁厚为5mm，内径为54mm；
20、所述谐振腔的容积为347355mm3。
21、同时，本专利技术还提供了一种抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的方法，采用上述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特殊之处在于，包括以下步骤：
22、步骤1、使燃气从燃气发生器进入带孔收敛段大端，一部分燃气经带孔收敛段后，通过燃气出口直接进入涡轮，另一部分燃气通过带孔收敛段上开设的消振孔进入谐振腔，经燃气通孔进入燃气出口，再通过燃气出口进入涡轮；
23、步骤2、经消振孔进入谐振腔的燃气，在消振孔内形成燃气柱，燃气柱在谐振腔内产生与燃气发生器燃烧振荡频率相同的振动；
24、步骤3、燃气柱在谐振腔内产生的振动与燃气发生器的振荡形成谐振，达到消除燃气发生器燃烧振荡的效果，从而抑制燃气发生器的一阶纵向振荡燃烧。
25、与现有技术相比，本专利技术具有的有益技术效果如下：
26、本专利技术提供的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，从提高系统阻尼的角度出发，利用赫姆霍兹共振器吸声原理，通过调整谐振腔容积、消振孔的截面积及数量，使谐振腔共振频率与燃气发生器振荡频率相同，从而实现燃气发生器的主动抑振和燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的抑制，提高燃气发生器的稳定性裕度。本专利技术也可以推广应用到其他燃烧装置中，抑制燃烧产生的振荡。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：包括盲腔(2)，安装在盲腔(2)内的带孔收敛段(1)，以及安装在盲腔(2)上的燃气出口(3)；
2.根据权利要求1所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述消振孔(5)与谐振腔(4)满足以下条件，使谐振腔(4)的振动频率与燃气发生器的燃烧振荡频率相同：
3.根据权利要求2所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述消振孔(5)沿带孔收敛段(1)的轴向方向开设。
4.根据权利要求2所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述消振孔(5)沿垂直于带孔收敛段(1)壁面方向开设。
5.根据权利要求3或4所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述燃气通孔(6)沿周向均匀排布。
6.根据权利要求5所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述燃气通孔(6)沿燃气出口(3)的径向方向开设。
7.根据权利要求6所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述燃气
8.根据权利要求6所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述谐振腔(4)共振频率为1200Hz～1400Hz，所述带孔收敛段(1)的壁厚为3mm，消振孔(5)的直径为1mm，消振孔(5)的数量N＝240，用于与振荡频率为1200Hz～1400Hz的燃气发生器适配。
9.根据权利要求8所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述盲腔(2)的壁厚为3.5mm，内径为121mm；
10.一种抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的方法，采用权利要求1-9任一所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：包括盲腔(2)，安装在盲腔(2)内的带孔收敛段(1)，以及安装在盲腔(2)上的燃气出口(3)；
2.根据权利要求1所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述消振孔(5)与谐振腔(4)满足以下条件，使谐振腔(4)的振动频率与燃气发生器的燃烧振荡频率相同：
3.根据权利要求2所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述消振孔(5)沿带孔收敛段(1)的轴向方向开设。
4.根据权利要求2所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述消振孔(5)沿垂直于带孔收敛段(1)壁面方向开设。
5.根据权利要求3或4所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，其特征在于：所述燃气通孔(6)沿周向均匀排布。
6.根据权利要求5所述的抑制燃气发生器一阶纵向振荡燃烧的谐振器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：金丹，刘晓伟，王化余，李龙飞，汪广旭，刘永兴，丰雪平，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。