液氧/液甲烷双离心式喷嘴富氧低频燃烧不稳定性研究

为了研究液氧/液甲烷双离心式喷嘴在富氧条件下的低频燃烧不稳定性,在模型燃烧室中开展了喷嘴相对缩进长度为1.5,2.0和2.7的高压燃烧实验和数值模拟研究,描述了低频燃烧不稳定现象,获得了振荡频率特性和喷嘴缩进长度对振荡频率的影响规律。结果表明:燃烧室压力在起动过程中从稳定转为不稳定,压力振荡经历振幅增长阶段后,达到极限环振幅阶段,最终表现为燃烧室和供应路的耦合共振。燃烧室低频振荡频率主要受到熵波传播的影响,基于数值模拟方法获得了燃烧状态下甲烷质量分数空间分布特征,再根据熵波对流模型预测了室压振荡频率,预测频率和实测频率的趋势一致,误差范围是7.4%~9.8%。随着相对缩进长度的增加,甲烷消耗完全所需时间缩短,燃烧室熵波频率增大,因此燃烧室振荡频率也随之增大。