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Wechselwirkung zwischen Strömung, Verbrennung und Brennstoff-Spray in einer Gasturbinen-Brennkammer bei periodischer Modulation des Luftstroms

Meier, Ulrich and Hassa, Christoph and Heinze, Johannes (2006) Wechselwirkung zwischen Strömung, Verbrennung und Brennstoff-Spray in einer Gasturbinen-Brennkammer bei periodischer Modulation des Luftstroms. Spray'06: Workshop über Sprays, Erfassung von Sprühvorgängen und Techniken der Fluidzerstäubung, 2006-05-29, ETL Löwenstein. (Unpublished)

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Abstract

Periodische Instabilitäten in Brennkammern von Gasturbinen sind im Hinblick auf die Zuverlässigkeit bei der Anwendung moderner Magerverbrennungs-Konzepte von erheblichem Interesse. Bei Fluggasturbinen kann dabei der Einfluss der Aufbereitung des Brennstoff-Sprays eine wichtige Rolle spielen. Periodische Verbrennungs-Schwingungen können durch thermoakustische Effekte oder durch Modulation des Brennerluft-Massenstroms bei instationärem Verdichterverhalten hervorgerufen werden. Für den Spezialfall einer Luftstrom-Zerstäuberdüse wurde untersucht, wie sich eine erzwungene Modulation des Luftmassenstroms auf die instationäre Platzierung des Sprays sowie die daraus resultierende Schwankung der Wärmefreisetzung auswirkt. Dazu wurden simultan die räumliche Verteilung des Kerosin-Sprays durch planare Mie-Streuung sowie die Wärmefreisetzung durch Chemolumineszenz des OH-Radikals phasenaufgelöst untersucht. Die Versuche wurden an zwei verschiedenen Düsengeometrien für eine Vielzahl von Kombinationen der Betriebsparameter Druck, Vorheiztemperatur, Luft/Brennstoff-Verhältnis sowie Modulationsfrequenz durchgeführt. Der Einfluss dieser Parameter auf Struktur und Modulationstiefe der Brennstoff- und Wärmefreisetzungs-Verteilungen wird demonstriert. Von besonderem Interesse war dabei die Frage, ob und in welcher Form die Einbringung eines Sprays durch eine Filmleger-Düse die Impedanz des Gesamtsystems und damit sein Reaktionsverhalten auf eine extern aufgeprägte Modulation beeinflusst.

Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Wechselwirkung zwischen Strömung, Verbrennung und Brennstoff-Spray in einer Gasturbinen-Brennkammer bei periodischer Modulation des Luftstroms
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Meier, UlrichUNSPECIFIED
Hassa, ChristophUNSPECIFIED
Heinze, JohannesUNSPECIFIED
Date:2006
Status:Unpublished
Keywords:Spray, Verbrennung, Diagnostik
Event Title:Spray'06: Workshop über Sprays, Erfassung von Sprühvorgängen und Techniken der Fluidzerstäubung
Event Location:ETL Löwenstein
Event Type:national Conference
Event Dates:2006-05-29
Organizer:DLR Institut für Raumfahrtantriebe
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:E VG - Combustion and Gas Turbine Technologies (old)
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E VG - Combustion and Gas Turbine Technologies
DLR - Research theme (Project):E - Gasturbine (old)
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Propulsion Technology > Combustor
Deposited By: Dr.rer.nat. Ulrich Meier
Deposited On:28 Aug 2006
Last Modified:14 Jan 2010 23:16

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