燃燒噪聲是指燃料（包括固態、液態和氣態燃料）在燃燒時產生的噪聲。燃燒噪聲的機理十分複雜。它不僅與燃料有關，還與燃燒過程有關，同時，燃燒嘴和爐腔等組成的燃燒系統可能起放大作用。關於燃燒噪聲機理的研究工作，還僅限於某些燃料混合氣的自由火焰方面。
基本介紹
- 中文名：燃燒噪聲
- 外文名：Combustion noise
- 學科：生態工程
- 領域：環境科學
- 釋義：燃料在燃燒時產生的噪聲
- 相關：不僅與燃料有關，還與燃燒過程有關
簡介,發聲機制,頻譜特性,影響因素,
簡介
燃燒噪聲是在燃燒室和非均勻燃氣流經渦輪級時產生的噪聲。直接燃燒噪聲在燃燒的過程中產生，非直接噪聲是由高溫、非均勻燃氣在流經渦輪並排出的過程中產生。燃燒噪聲是在可燃混合氣體燃燒時，因氣缸內氣體壓力急劇上升衝擊發動機各部件，使之振動而產生的噪聲。柴油中的十六烷值不合適或噴油時間過於提前，會引起發動機工作粗暴，使噪聲急劇增大。汽油機由於過熱、汽油品質不良和點火提前角過大等原因造成高頻爆炸聲、敲缸。
發聲機制
火焰保持穩定的層流時，噪聲很低；不穩的湍流火焰則產生很強的噪聲，湍流焰的發聲機制，可以認為是由於在整個燃燒區中統計分布的大量單極子聲源產生的複合效應。
頻譜特性
實驗表明，燃料混合氣的燃燒噪聲，頻譜具有典型特性，可以看出，噪聲是連續譜，沒有明顯的離散頻率。頻譜曲線在譜峰兩邊呈不對稱形狀，低頻以每倍頻程8分貝迅速上升，高頻端只以3分貝緩緩下降。平均的半功率寬度(峰值下降3分貝的頻頻寬度)達1.9倍頻程。依此外推，20分貝約相當於10個倍頻程頻寬，所以燃燒噪聲與噴氣噪聲相比，頻譜要平坦得多，噴氣噪聲大約只有6.5個倍頻帶。實驗還表明，頻譜有形狀對近場和遠場都相同，與聲源的方向和距離無關。
譜峰頻率fp與燃料噴嘴的直徑d有一定的關係：
燃燒噪聲式中α和m為實驗常數，m約等於1，與譜峰相應的波長約為燃料噴嘴直徑的50倍，而噴氣噪聲譜峰的波長大約只有燃料噴嘴直徑的5倍，fp和流速可能呈線性關係。
影響因素
實驗表明，影響燃燒總噪聲功率的最主要因素是：燃料噴速v、燃料噴嘴直徑d、燃燒速度ub。在其他因素不變的情況下，在垂直火焰中心線的平面內且與火焰距離0.95米處測得的總聲壓級Lp，與lg v、lg d和lg ub呈線性關係。
燃燒噪聲上式是由vub在3 000～21 600cm2/s2的範圍內得出的，K為實驗常數。
燃料混合氣燃燒噪聲的總輸出功率，還與燃料混合的充分程度有密切的關係。燃燒噪聲總功率受諸因素影響的規律，有待研究。當燃燒系統的固有頻率與燃燒噪聲的譜峰頻率吻合時，就有可能產生聲共振，大大增強噪聲，甚至會影響到燃燒系統的正常運轉。這時應該認真檢查，找出產生共振的原因，用適當的方法加以排除。
