High Frequency Transverse Thermoacoustic Instabilities in Swirl and Reheat Combustors
Übersetzter Titel:
Hochfrequente und transversale thermoakustische Instabilitäten in sequentiellen Verbrennungssytemen
Autor:
Berger, Frederik Magnus
Jahr:
2020
Dokumenttyp:
Dissertation
Fakultät/School:
Fakultät für Maschinenwesen
Betreuer:
Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.)
Gutachter:
Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.); Paschereit, Christian O. (Prof. Dr.); Schuermans, Bruno (Ph.D.)
Sprache:
en
Fachgebiet:
CIT Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie; ERG Energietechnik, Energiewirtschaft; MTA Technische Mechanik, Technische Thermodynamik, Technische Akustik
TU-Systematik:
MTA 600d; CIT 280d; ERG 420d
Kurzfassung:
Recent advancements of gas turbine combustion systems gave rise to increasingly frequent occurrence of thermoacoustic instabilities at high frequencies, which hamper engine operation and often require costly mitigation strategies. This work experimentally investigates the physical mechanisms behind these instabilities in gas turbines with sequential combustion. For this purpose, the non-compact feedback between acoustic pulsations and the unsteady heat release is analyzed for a swirl and a reheat combustor experiment.
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Recent advancements of gas turbine combustion systems gave rise to increasingly frequent occurrence of thermoacoustic instabilities at high frequencies, which hamper engine operation and often require costly mitigation strategies. This work experimentally investigates the physical mechanisms behind these instabilities in gas turbines with sequential combustion. For this purpose, the non-compact feedback between acoustic pulsations and the unsteady heat release is analyzed for a swirl and a rehea...
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Übersetzte Kurzfassung:
Die jüngsten Entwicklungen bei Verbrennungssystemen von Gasturbinen zeigen immer häufiger das Auftreten thermoakustischer Instabilitäten bei hohen Frequenzen, welche den Betrieb der Anlage behindern und kostspielige Vermeidungsstrategien erfordern. Diese Arbeit untersucht die physikalischen Mechanismen dieser Instabilitäten in Gasturbinen mit sequenzieller Verbrennung. Zu diesem Zweck wird die mehrdimensionale Rückkopplung zwischen akustischen Pulsationen und der instationären Wärmefreisetzung in zwei verschiedenen Experimenten mit einer drallstabilisierten und einer selbstzündungsgestützten Verbrennung analysiert.
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Die jüngsten Entwicklungen bei Verbrennungssystemen von Gasturbinen zeigen immer häufiger das Auftreten thermoakustischer Instabilitäten bei hohen Frequenzen, welche den Betrieb der Anlage behindern und kostspielige Vermeidungsstrategien erfordern. Diese Arbeit untersucht die physikalischen Mechanismen dieser Instabilitäten in Gasturbinen mit sequenzieller Verbrennung. Zu diesem Zweck wird die mehrdimensionale Rückkopplung zwischen akustischen Pulsationen und der instationären Wärmefreisetzung i...
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