燃燒雜訊

　　燃料（包括固態、液態和氣態燃料）在燃燒過程中發出的雜訊。它不僅和燃燒過程的氣體流動力和火焰的能量交換有關，還和燃燒過程的發聲機制有關。燃燒系統發生的雜訊又受到燃料噴嘴、燃燒室的幾何形狀等因素的影響，因此它的機制非常複雜。關於產生燃燒雜訊的機制的研究工作還限於某些燃料混合氣的自由火焰方面。

　　火焰的發聲機制　火焰保持穩定的層流時，雜訊很低。不穩定的湍流焰則產生強雜訊。湍流焰焰的發聲機制，可以認為是由於在整個燃燒區中統計分佈的大量單極子聲源產生的復合效應（見噪聲輻射）。

　　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（見圖）。由圖可以看出，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，高頻端隻以3分貝緩緩下降。平均的半功率寬度(峰值下降3分貝的頻帶寬度)達1.9倍頻程。依此外推，20分貝約相當於10個倍頻程帶寬，所以燃燒噪聲與噴氣噪聲相比，頻譜要平坦得多，噴氣噪聲大約隻有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f_p與燃料噴嘴的直徑d有一定的關系：

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隻有燃料噴嘴直徑的5倍，f_p和流速可能呈線性關系。

　　影響總噪聲級的因素　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u_b。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L_p，與lg v、lg d和lg u_b呈線性關系。

上式是由vu_b在3000～21600cm²/s²的范圍內得出的，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系。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。

　　

參考書目

　F.E.J.Briffa，Combustion Noise， Proceedings of Symposium，Southampton，Jan.，1972.