氢燃气喷嘴的声学黑洞阻尼器用于热声不稳定控制
流体动力学
2026-03-31 v1
摘要
热声不稳定性仍是现代燃气涡轮喷嘴在发电和推进应用中的主要挑战。在实验室环境中，这类不稳定性也会阻碍对关键热声特性的准确表征。因此，许多现代喷嘴采用墙面安装的声学阻尼器，如 Helmholtz 或四分之一波长共振器；然而，这类装置通常仅在狭窄频率范围内有效。本研究考察了使用声学黑洞阻尼器 (ABH) 作为热声不稳定性缓解的宽带被动阻尼器。制造了若干 ABH 设计并通过散射矩阵测量进行实验表征。 developed 基于传递矩阵方法的简化模型，实验结果表明其与实验数据良好一致。借助此验证模型，优化了阻尼器设计以最大化 500-2000 Hz 频率范围内的声学耗散。经优化的多孔 ABH 阻尼器安装在喷嘴旁通段的测试台架上，其热声性能在不同当量比和出口边界条件下进行评估。在所考虑的所有操作条件下，ABH 阻尼器显著降低了声压振荡的振幅。这些结果表明，多孔 ABH 基于阻尼器作为缓解氢燃气喷嘴热声不稳定性的稳健宽带被动解决方案具有潜在价值。
引用
@article{arxiv.2603.28231,
title = {Acoustic Black Hole Damper for Thermoacoustic Instability Control in a Hydrogen Combustor},
author = {Bayu Dharmaputra and Klejsi Curumi and Nicolas Noiray},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.28231},
year = {2026}
}
备注
39 pages, 17 figures