赫姆霍兹声腔声学特性实验研究

许晓勇，刘红珍（北京航天动力研究所，北京100076）



赫姆霍兹声腔声学特性实验研究

许晓勇，刘红珍
（北京航天动力研究所，北京100076）

摘要：为了研究赫姆霍兹谐振器声腔结构参数变化对声学特性的影响，采用传递函数法在驻波管实验系统上进行了谐振器的冷态声学特性实验。实验结果表明：影响谐振频率的最大因素是声腔开口直径，其次是进口孔壁厚，其他因素如声腔长高比等影响较小；开口直径对谐振带宽影响最大且呈近似线性关系，其他参数则存在最优值能使得带宽最大、有效阻尼的频率范围最宽；多进口复合谐振声腔的谐振频率变化不大，而带宽增加显著。为确保有效抑制不稳定燃烧，赫姆霍兹谐振器声腔在设计和制造时应重点控制进口孔的相关状态参数。

关键词：赫姆霍兹谐振器；声腔；声学特性；传递函数法

0　引言

在液体火箭发动机中，当燃烧室内燃烧过程压力脉动的频率与燃烧室的某一声振频率耦合时会出现高频不稳定燃烧，对燃烧室产生极大的破坏。声腔通过与燃烧室声振频率主动耦合，改变燃烧室的声振特性，耗散声波的传播能量，从而有效地阻尼不稳定燃烧，提高推力室的动态稳定性。

赫姆霍兹谐振器声腔与四分之一波长管声腔相比，在保证调谐体积的情况下，结构尺寸可调节范围较宽，占用空间小，进入腔体的高温燃气较少，结构适应性较好，是一种典型的吸声频带较窄的声学吸收器，即在谐振频率附近阻尼效果很好，偏离一定频率则效果减弱。……