Computation of the Thermoacoustic Driving Capability of Rocket Engine Flames with Detailed Chemistry

Török, Attila Lehel

Attila Lehel Török

Original title:: Computation of the Thermoacoustic Driving Capability of Rocket Engine Flames with Detailed Chemistry
Translated title:: Berechnung des thermoakustischen Verhaltens von Raketentriebwerksflammen mit detaillierter Chemie
Author:: Török, Attila Lehel
Year:: 2015
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: Fakultät für Maschinenwesen
Advisor:: Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.)
Referee:: Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.); Steelant, Johan (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: CIT Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie; ERG Energietechnik, Energiewirtschaft; MAS Maschinenbau; MTA Technische Mechanik, Technische Thermodynamik, Technische Akustik
Keywords:: Fluid Dynamics, Combustion, Thermoacoustics
Translated keywords:: Fluiddynamik, Verbrennung, Thermoakustik
TUM classification:: MTA 600d; CIT 280d; ERG 420d
Abstract:: Computational tools for the prediction of combustion instabilities in rocket engines require a heat release model to represent the flame. In this thesis parameters of such a model are calculated for a H2-O2 flame using CFD with detailed chemistry. Several excitation methods are considered and their effects on heat release fluctuations are analyzed. Simulations with the thus determined flame transfer function confirm the appearance of thermoacoustic oscillations that were observed in experiments.
Translated abstract:: Berechnungstools für die Vorhersage von Verbrennungsinstabilitäten in Raketentriebwerken benötigen ein Modell für die Wärmefreisetzung der Flamme. In dieser Arbeit werden die Parameter eines solchen Modells für eine H2-O2 Flamme mittels CFD und detaillierter Chemie berechnet. Diverse Anregungsmethoden und ihr Einfluss auf die Wärmefreisetzung werden untersucht. Simulationen mit der so errechneten Flammentransferfunktion bestätigen das Auftreten der in Experimenten beobachteten Instabilitäten.
ISBN:: 978-3-8439-2912-7
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1230232
Date of submission:: 16.09.2014
Oral examination:: 15.12.2015
Last change:: 06.04.2017
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