科学家揭示了火箭引擎偶发高频振荡的幕后成因

原标题：科学家揭示了火箭引擎偶发高频振荡的幕后成因 来源：cnBeta.COM

在火箭引擎的研发过程中，必须努力缓解内燃机产生的高频振荡，否则可能导致结构损坏或陷于不安全的运行条件。不过此前多年，科学家们一直未能深入了解这种振荡产生机理。好消息是，在 AIP 最新出版的《流体物理学》期刊的一篇文章中，来自东京理科大学和日本宇航研发机构的一支研究团队，刚刚详细解释了在火箭引擎中引起这些振荡的反馈过程。

据悉，研究人员构建了一套火箭引擎的燃烧事件模拟模型，且在分析中运用了诸多复杂的技术，包括符号动力学、以及使用复杂网络来理解振荡行为的转变。

具体说来是，符号动力学使得科学家们能够确定表征燃烧事件的两个变量之间的行为相似性，结果发现燃料喷射器的流速波动，与燃烧器的放热率波动存在较强的相关性。

研究作者 Hirosh Gotoda 指出：

SCI Tech Daily 指出，燃烧室压力和放热率波动的乘积，是用于理解燃烧振荡起源的一项重要物理量。该乘积大于零的区域，对应于驱动振荡的声功率源。

在进一步的研究中，科学家们在注入器边缘附近的剪切层中发现了动力源。可知它们会突然崩溃，并以周期性的方式重新出现在上游，最终导致燃烧振荡的产生。

Hirosh Gotoda 补充道：

最后，研究人员认为，他们使用的相关分析方法，将有助于大家更好地理解火箭引擎（以及其它内燃机）中偶然发生的危险振荡。