- 上一篇：30km高空气象火箭总体设计+文献综述
- 下一篇：强温变力学实验温箱结构方案设计
19 世纪中叶，Le Conte 发现了对音乐“敏感的火焰”，他发现火焰能够随着声音节奏变化而振动。后来，Tyndall 等人研究了外界声音激励对火焰的影响，验证了Le Conte 的发现：火焰的特性受到外界声音的激励的影响。火焰区的结构和外界声音的频率共同决定了火焰对外界声音的响应。
最近几年，有些学者基于瑞利准则对脉动燃烧机理作了根深层次的研究，得到了一些新的脉动燃烧理论。2003 年，Laverdant[6]发展了当地瑞利数的数学表达式，定量地给出了燃烧室内脉动燃烧的激发源头。图1.1 就是Laverdant 通过计算得到的最大热释放率的区域。
图2-1 火焰热释放面
最近，shalaby[7]对脉动燃烧的激发源头区域内的不同化学组分，以及深入的究了不同组分对脉动燃烧激发的做的贡献程度，得到了一些重要的结论。Shalaby 认为，在脉动燃烧的激发源头区域内，组分H2O 和CO2 主要起抑制脉动燃烧的作用；而氢根离子则是主要起到促进脉动燃烧的作用。
Laverdant、shalaby、Petchenko[8]等人研究了火焰与声波的相互耦合机理。在某些情况下，当声波通过预混燃烧的火焰面时，声波就会发生褶皱现象，而火焰面几乎不受到影响；在另外一些情况下，声波通过火焰面时将引起振荡，这种振荡称为瑞利一泰勒不稳定的振荡，火焰面受到严重的影响，使火焰面发生褶皱，甚至出现了未燃组分的“孤岛”现象。图1.4 是Petchenko研究的声波对火焰面造成的影响。
图2-2 火焰与声波的耦合
北航程显辰[9]等人探讨了脉动燃烧器主要部件的影响因素，提出了脉动燃烧器工程设计的方法。
同济大学的秦朝葵[10-11]等人研究了脉动燃烧器的结构及对稳定工作的影响；
南京航空航天大学的王稼骅[12]等人研究了脉动燃烧的机理，提出了抑制振荡燃烧技术方法，认为驱动压力脉动和温度脉动频率相同相位相近时，脉动燃烧加剧，随着相位差增加，压力脉动减弱，甚至脉动燃烧停止工作。
程岩岩[13]通过对不同结构的谐振脉动燃烧装置工作特性的研究，探索谐振不稳定燃烧的声学特性及声-化学燃烧之间的相互作用机理，获得在稳定燃烧推进系统中抑制振荡燃烧现象的技术措施。
3 相关仪器的测量原理
3.1 红外摄像仪
凡是波段位于0.75um到1000um之间的辐射都属于红外辐射，而且红外辐射波段位于可见光波段与微波波段中间。红外辐射首先是在1800年由天文学家赫胥黎进行棱镜试验的时候发现的。红外热像仪的工作原理就是利用被测物体发射的红外辐射，用探测仪和物镜将收集到的红外辐射信号传输到红外热像仪上的光敏传感器上，通过图像处理技术得到被测物体的红外辐射图。因为红外辐射强度与温度存在一定的函数关系。所以把红外辐射图经过一定的技术处理，就可以得到被测物体的温度分布图。但是为了区别不同地方的温度差异，利用颜色的差异来区别被测物体的不同温度。所以我们可以很直观的看到被测物体的温度差异。
3.1.1 红外辐射所具有的特点：
（1）在热力学中，绝度零度是-273 C，也就是说凡是物体温度大于-273 C，那么他就会不断向外辐射电磁波，而且由于一般自然存在的物体的温度不会太高也不会太低，所以它辐射的电磁波峰值和谷值都位于红外波段。因此红外热像仪可直接观测物体，而且不需要外界的任何辅助。一般色光的穿透能力与色光的频率有关，而且是频率越低（即波长越长），色光的穿透能力约强。由于红外光的波长大于可见光的波长，所以红外光波的穿透能力远大于可见光，特别是穿透烟雾的能力。