This paper presents two case studies to evaluate passive stabilization in combustion chambers by quantifying damping capacity characteristics of acoustic cavities in combustion chambers using a three-dimensional linear acoustic analysis that has been applied in a previous study. A feasible interpretation was performed for a FASTRAC thrust chamber, where both successful and failed cases were reported. Regarding the temperature and sonic velocity in an acoustic cavity, the possibility of fine-tuning is evaluated in terms of acoustic absorption and conductance characteristics using the acoustic impedance concept. For a given acoustic cavity, the sonic velocity in the cavity required to achieve an optimal tuning is determined, which agrees with previous experimental results. The results show that the adopted cavities are not tuned appropriately to the frequency of combustion instabilities. Hence, it can be concluded that using an acoustic cavity with a small volume or an orifice having a large cross-sectional area can result in sufficient acoustic damping and the suppression of instabilities. In addition, the feasible estimation of sonic velocity in the acoustic cavity is proposed to ensure sufficient acoustic absorption. The results show similar trends without significant deviations, which can be applied in the design and verification of an acoustic cavity. From the present results, a preliminary fine-tuning of the acoustic cavity can be performed using this pure acoustic analysis.

本文介绍了两个案例研究，通过使用先前研究中应用的三维线性声学分析，通过量化燃烧室声腔的阻尼能力特征来评估燃烧室的被动稳定性。对FASTRAC推力室进行了可行的解释，报告了成功和失败的案例。关于声腔中的温度和声速，使用声阻抗概念根据吸声和电导特性来评估微调的可能性。对于给定的声腔，确定了实现最佳调谐所需的腔中声速，这与先前的实验结果一致。结果表明，所采用的空腔未根据燃烧失稳的频率进行适当调整。因此，可以得出结论，使用具有小体积的声腔或具有大横截面积的孔口可以导致足够的声阻尼并抑制不稳定性。此外，提出了可行的声腔声速估计方法，以确保足够的声吸收。结果显示相似的趋势，没有明显的偏差，可以将其应用于声腔的设计和验证。根据目前的结果，可以使用这种纯声学分析对声学腔进行初步的微调。可以得出结论，使用具有小体积的声腔或具有大横截面积的孔可以导致足够的声阻尼并抑制不稳定性。此外，提出了可行的声腔声速估计方法，以确保足够的声吸收。结果显示相似的趋势，没有明显的偏差，可以将其应用于声腔的设计和验证。根据目前的结果，可以使用这种纯声学分析对声学腔进行初步的微调。可以得出结论，使用具有小体积的声腔或具有大横截面积的孔可以导致足够的声阻尼并抑制不稳定性。此外，提出了可行的声腔声速估计方法，以确保足够的声吸收。结果显示相似的趋势，没有明显的偏差，可以将其应用于声腔的设计和验证。根据目前的结果，可以使用这种纯声学分析对声学腔进行初步的微调。结果显示相似的趋势，没有明显的偏差，可以将其应用于声腔的设计和验证。根据目前的结果，可以使用这种纯声学分析对声学腔进行初步的微调。结果显示相似的趋势，没有明显的偏差，可以将其应用于声腔的设计和验证。根据目前的结果，可以使用这种纯声学分析对声学腔进行初步的微调。