Thermoacoustic oscillations, arising due to the interaction of the flame front and the acoustics of the system, can reduce the life span of combustion systems. To counteract any undesirable qualities, an in-depth knowledge of the dominating processes is required. Therefore often low order models are applied. A low order model describing the flame motion is the G-equation. For the G-equation, an accurate velocity model is needed. Such a velocity model is derived in this thesis. This model can capture the impact of the flame front induced gas expansion on the velocity field. Therefore, several modified sources are positioned on the flame front. It is found that the velocity profile obtained by this model is well aligned with the velocity profile of Cantera simulations for an unstretched flame front. However, a big advantage of this model is that it needs little computational cost. In combination with a G-equation solver, the impact of the gas expansion on the linear response of premixed flames is investigated. It is found that the gas expansion increases the flame shape curvature. In addition to that, the gas expansion alters the linear response of the flame towards an acoustic excitation. It leads to an oscillating impulse response accompanied with a high magnitude in frequency response at that oscillation frequency. It is also found that the gas expansion has to be accounted for the existence of convective waves in the upstream flow of an perturbed flame front and the Darrius-Landau mechanism.     «

Thermoacoustic oscillations, arising due to the interaction of the flame front and the acoustics of the system, can reduce the life span of combustion systems. To counteract any undesirable qualities, an in-depth knowledge of the dominating processes is required. Therefore often low order models are applied. A low order model describing the flame motion is the G-equation. For the G-equation, an accurate velocity model is needed. Such a velocity model is derived in this thesis. This model can cap...     »

Thermoakustische Oszillationen, welche durch die Interaktion zwischen der Flammenfront und der Akustik des Systems entstehen, können die Lebensdauer von Verbrennungssystemen reduzieren. Um dem entgegenzuwirken wird ein tiefgreifendes Verständnis über die dominierenden Prozesse benötigt. Aus diesem Grunde verwendet man oft Modelle von geringer Ordnung. Ein Modell von geringer Ordnung, welches die Flammenbewegung beschreibt, ist die G-Gleichung. Die G-Gleichung benötigt ein zugrundeliegendes Geschwindigkeitsmodell. In dieser Arbeit wird ein Modell hergeleitet, welches ist in der Lage ist, den Einfluss der durch die Flamme induzierten Gasexpansion auf das Geschwindigkeitsfeld zu beschreiben. Dafür werden mehrere modifizierte Quellen auf der Flammenfront positioniert. Für eine ungedehnte Flamme stimmt das modellierte Geschwindigkeitsfeld sehr gut mit den Ergebnissen von Cantera Simulationen überein. Der rechnerische Aufwand für das Modell ist jedoch deutlich geringer. In Kombination mit einem G-Gleichungslöser wird der Einfluss der Gasexpansion auf die lineare Antwort vorgemischter Flammen untersucht. Es wurde herausgefunden, dass die Gasexpansion die Flammenkrümmung verstärkt. Desweiteren wird auch die lineare Antwort der Flamme auf eine akustische Anregung verändert. Sie führt zu einer oszillierenden Impulsantwort mit einem hohen Betrag in der Frequenzantwort. Außerdem steht die Gasexpansion in Beziehung zum Darrius-Landau Mechanismus und zu den konvektiven Wellen, welche im unverbrannten Gas einer angeregten Flamme auftreten.     «

Thermoakustische Oszillationen, welche durch die Interaktion zwischen der Flammenfront und der Akustik des Systems entstehen, können die Lebensdauer von Verbrennungssystemen reduzieren. Um dem entgegenzuwirken wird ein tiefgreifendes Verständnis über die dominierenden Prozesse benötigt. Aus diesem Grunde verwendet man oft Modelle von geringer Ordnung. Ein Modell von geringer Ordnung, welches die Flammenbewegung beschreibt, ist die G-Gleichung. Die G-Gleichung benötigt ein zugrundeliegendes Gesch...     »