بررسی ارتعاشات دیواره یک محفظه احتراق آزمایشگاهی در حالت سرد و گرم

افزایش روزافزون آلاینده های ناشی از محفظه های احتراق موجب توسعه روشهای نوین احتراقی مانند احتراق رقیق پیش آمیخته برای جایگزینی با شعله های سنتی غیرپیش آمیخته شده است، اما این نوع احتراق بیشتر از احتراق سنتی در معرض ناپایداریها و نوسانات فشار و سرعت است که به عنوان یک چالش برای سازندگان محفظه های احتراق تبدیل شده است. به دلیل حرارت بالای محفظه، برهمکنش بین حرارت آزاد شده و امواج اکوستیک موجود در محفظه احتراق میتواند منجر به تقویت امواج فشاری و ایجاد نویز و صدا و در نتیجه ایجاد ارتعاش در بدنه محفظه احتراق میشود که در صورت تداوم، ممکن است منجر به خرابی ناشی از پدیده خستگی شود. از این رو، در اولین گام نیاز است تا رفتار ارتعاشی محفظه مدلسازی شود. در پژوهش حاضر، ابتدا ارتعاشات آزاد دیواره محفظه در حالت سرد بررسی میشود و مدل اجزای محدود آن با بهرهگیری از پارامترهای مودال تجربی بهروز میگردد. به منظور مدلسازی رفتار ارتعاشی دیواره در حالت گرم از نتایج بدست آمده از تحلیل جریان درون محفظه استفاده شده و با درنظر گرفتن شعله به عنوان یک منبع آکوستیک، پاسخ گذرای دیواره تحت اثر نوسانات فشاری محاسبه شده و با مقادیر تجربی مقایسه میگردد. با توجه به نتایج بدست آمده، با مدلسازی ارتعاشات آزاد دیواره محفظه و تحلیل مودال در حالت سرد و گرم، فرکانسهای طبیعی دیواره با دقت خوبی تخمین زده شده و در تحلیل گذرای دیواره نیز دامنه سرعت دیواره نیز با دقت قابل قبولی پیشبینی شده است.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات ، دیواره محفظه احتراق ، برهمکنش سازه و سیال ، شبیه سازی عددی