МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ПО ОТНОШЕНИЮ К АКУСТИЧЕСКИМ КОЛЕБАНИЯМ В КАМЕРАХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПО ШУМАМ ГОРЕНИЯ
В.И. Бирюков1, В.Н. Иванов2, Р.А. Царапкин1,2
1Московский авиационный институт, 125993 Москва, Россия
aviatex@mail.ru
2Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности, 141320 Пересвет, Россия
Ключевые слова: шумы горения, акустические моды, декремент затухания, автоколебания, запас устойчивости
Страницы: 80-89
Аннотация
Разработан экспериментальный метод определения предельных возмущений давления, инициирующих акустическую неустойчивость в камерах сгорания жидкостных ракетных двигателей, на основе которого выполняются оценки запасов устойчивости рабочего процесса. Метод основан на статистической обработке зарегистрированных пульсаций давления "шумов" в окрестности собственных резонансных частот для всех нормальных мод акустических колебаний в цилиндрических камерах сгорания и газогенераторах. В качестве диагностического критерия прогнозирования устойчивого либо неустойчивого состояния динамической системы принят коэффициент (декремент) затухания колебаний, характеризующий разницу генерируемой и диссипируемой энергии. Метод построен на базе теории автоколебательных динамических систем и одномерных марковских случайных процессов с использованием аппарата уравнения Фоккера - Планка - Колмогорова. Анализ нелинейного дифференциального уравнения с симметризованной стохастической правой частью, описывающей белый шум, для экспериментально определенных амплитуд пульсаций давления и их статистической обработки с использованием пакета программ "Мера" позволяет идентифицировать состояние автоколебательной системы как устойчивое либо неустойчивое. Метод является "пассивным", он применим без использования стандартных внешних импульсных возмущающих устройств.
DOI: 10.15372/FGV20210109 |
