Rijke型燃烧器热声振动特性的试验研究

摘要

为研究燃烧过程中的热声振动特性,搭建了Rijke型预混燃烧器热声振动特性试验台架,并进行了化学当量Ф为0.8、1.0和1.2的三组试验研究.Rijke型预混燃烧器为直径40 mm,管长1 066 mm的不锈钢圆管,下端封闭,上端开口.致密堇青石材质的多孔介质稳燃体位于燃烧器四分之一管长处,甲烷与空气的预混气体在稳燃体上方燃烧.试验获得的燃烧温度位于611 K-943 K之间;热声振动频率在440 Hz-476 Hz之间;热声振动声压级位于131 dB-146 dB之间.试验发现,Rijke型预混燃烧器的燃烧温度在同一燃烧功率下基本一致,不受化学当量比的影响.热声振动频率随燃烧功率的增加轻微上升,不同化学当量比下振动频率的变化幅度不相同,贫燃和富燃时频率随燃烧功率的增加有较大的增加,且贫燃大燃烧功率时出现了低频大振幅振动与高频振动并存的现象.热声振动强度强烈依赖于燃烧功率和化学当量比,同一燃烧功率不同化学当量下的热声振动强度相差可达50%.