各種液態燃料和氣態燃料必須通過燃燒器與空氣混合才能燃燒。在燃燒過程中產生強烈的噪聲，這種噪聲統稱為燃燒噪聲。

近代燃燒理論認為，燃燒是一種游離基的連鎖反應，即在瞬時進行的循環連續反應。游離基是連鎖反應的中心環節，在燃燒

中游離基參與化學反應并不斷還原，使燃燒進行下去。所以，燃燒的氧化反應過程并不是一次直接完成的，而是中間經過游

離基的作用才完成的?？扇嘉镔|不論是氣態的、液態的還是固態的，它們燃燒時的物理狀態均一樣，燃燒反應的化學過程也

相似，燃燒時形成火焰并放出光、熱和聲?，F以氣體燃料為例，討論幾種燃燒噪聲的產生機制、特性和一般控制措施。

（1）燃燒吼聲 

可燃混合氣燃燒產生的噪聲，稱為燃燒吼聲。燃燒吼聲大部分來自于燃燒火焰的外焰。外焰有許多燃燒基本單元，每個燃燒

基本單元在游離基作用下瞬時被激烈氧化，同時體積猛烈膨脹，壓力升高并釋放熱量，可燃混合氣體不斷補充到外焰區域并

被升溫，從而使連鎖反應持續進行下去。

但是，這個區域內的燃燒基本單元的位置是隨機變化的。可燃混合氣體燃燒時形成的火焰，表面看來是連續穩定的，實質上，

無論是從微觀上還是從宏觀上看，外焰的形狀以及外焰的氣態物質的物理和化學過程均具有隨機形式的重大變化。其中，強

度較大的壓強脈動通過周圍介質向四周傳播，產生燃燒吼聲。

①燃燒吼聲的頻率特性 燃燒吼聲的頻帶較寬，在低頻范圍內具有明顯的峰值成分，峰值頻率f_p。如式(1)所示

式1

式中 F——可燃氣體在燃燒器內充分燃燒時的流速；

S——火焰厚度；

K——比例常數。

燃燒過程中，可燃氣與空氣若在最佳混合狀態下，則其燃燒吼聲具有最高峰值頻率；非最佳混合的燃燒，吼聲峰值頻率就下移。

無論使用的燃燒器類型如何，可燃混合氣燃燒時的吼聲大部分聲能均集中在 250~600Hz，燃燒吼聲頻譜圖如圖1所示。

圖1燃燒吼聲頻譜圖

②燃燒吼聲的強度 經過多次試驗分析，燃燒吼聲的聲功率與單位時間內燃燒釋放的化學能之比為10^-3~10^-2。燃燒吼聲屬于空氣動

力性噪聲，具有單極聲源的輻射特性。也可以認為，吼聲的聲源是由許多同相位的單極聲源群構成的，其輻射的聲功率W可由式(2)

得出：

式2

式中 N——單極聲源的數目；

E——混合氣燃燒前后的體積膨脹比；

q——每個單極聲源可燃氣體的體積消耗速率；

p——混合氣的氣體密度；

c——聲速，dt是對時間求導。

當焰體尺寸短于輻射聲波的波長，且單極聲源的數目保持不變時，則輻射吼聲的頻率特性也不變。此時可以認為燃燒吼聲的聲功率

與燃燒速度的平方成正比。當可燃氣與空氣的混合比保持不變時，燃燒速度與可燃混合氣的流出速度成正比。當燃燒器內氣體流動

處于湍流狀態時，燃燒器前后的氣流壓降與湍動氣流流速的平方成正比。所以，燃燒吼聲的聲功率與可燃氣或可燃混合氣的流出速

度的平方成正比。當燃燒速度不變時，燃燒器兩端的壓降與吼聲聲功率成正比。

燃燒吼聲與燃燒強度也成正比。燃燒強度表示單位體積的熱量釋放率。因此，當火焰燃燒速度（總熱量釋放率）保持不變而火焰體

積增大時，則燃燒強度降低，燃燒吼聲也降低。實驗研究表明，當燃燒速度不變，火焰體積增大1倍時，則吼聲可降低3dB。通過改

變燃燒器噴嘴的排列方式，能夠改變火焰充分燃燒的區域（即火焰體積），使火焰體積增大，從而使燃燒吼聲中的高頻成分互相抵

消。一般當焰體尺寸等于某一頻率的1/4波長時，高于這一頻率的噪聲成分因干涉現象而變弱。

若混合氣在最佳混合狀態下，對于噴射控制的擴散燃燒：當最大湍動混合區與燃燒區一致時，產生的噪聲較弱；當混合區大于燃燒

區時，便產生額外的湍動噪聲；當混合區小于燃燒區時，則不能達到最大的燃燒強度。

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