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Original title:
A Consistent Helmholtz Framework for the Accurate Prediction of Linear and Nonlinear Thermoacoustic Stability in Gas Turbine Combustors
Translated title:
Eine Konsistente Helmholtz-Berechnungsprozedur zur Akkuraten Vorhersage Linearer und Nichtlinearer Thermoakustischer Stabilität von Gasturbinen-Brennkammern
Author:
Heilmann, Gerrit
Year:
2023
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
TUM School of Engineering and Design
Advisor:
Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.)
Referee:
Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.); Morgans, Aimee (Prof., Ph.D.); Lieuwen, Timothy Charles (Prof., Ph.D.)
Language:
en
Subject group:
MAS Maschinenbau
Keywords:
Thermoacoustics, Combustion Dynamics, Helmholtz Equation, Low Order Models, Network Models, Reduced Order Models
TUM classification:
MTA 600; CIT 280; ERG 420
Abstract:
A sequential computational procedure for the efficient and reliable prediction of combustion instabilities in future gas turbine generations is developed based on the Helmholtz equation including mean flow wave advection. Special focus is put on the accurate and energetically consistent inclusion of damping mechanisms. The procedure consists of the creation of a linear computational model, a subsequent linear stability analysis and finally an investigation of nonlinear saturation mechanisms.
Translated abstract:
Zur effizienten und zuverlässigen Vorhersage von Verbrennungsinstabilitäten zukünftiger Gasturbinengenerationen wird ein sequentielles Berechnungsverfahren auf Basis der um die Advektion akustischer Wellen erweiterten Helmholtz-Gleichung entwickelt. Im Fokus steht die akkurate Erfassung von Dämpfungsmechanismen. Die Prozedur besteht aus der Erstellung eines linearen Berechnungsmodells, einer linearen Stabilitätsanalyse sowie einer abschließenden Untersuchung nichtlinearer Sättigungsmechanismen.
WWW:
https://mediatum.ub.tum.de/?id=1695179
Date of submission:
16.01.2023
Oral examination:
20.07.2023
File size:
14036986 bytes
Pages:
221
Urn (citeable URL):
https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20230720-1695179-1-3
Last change:
04.12.2023
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