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Development of optical measurement techniques for thermo-acoustic diagnostics: fibre-optic microphone, Rayleigh-scattering, and acoustic PIV

Konle, Holger und Rausch, Anne und Fischer, Andre und Doll, Ulrich und Willert, Christian und Paschereit, Oliver und Roehle, Ingo (2009) Development of optical measurement techniques for thermo-acoustic diagnostics: fibre-optic microphone, Rayleigh-scattering, and acoustic PIV. International Journal of Spray and Combustion Dynamics, 1 (2), Seiten 251-282. Multi-Science Publishing. ISSN 1756-8277

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Kurzfassung

Thermo-acoustic investigations require reliable measurement techniques in hot environments for pressure, density fluctuations with a high dynamic range and acoustic particle velocity. This paper presents recent developments of optical measurement techniques in combustion diagnostics. A fibre-optic microphone based on the interferometric detection of membrane deflections was designed to measure acoustic pressure oscillations. Due to the heat resistant design, the sensor has an upper temperature limitation of approximately 970 K. Rayleigh-Scattering measurements, using the density dependent intensity of scattered light were performed in an unconfined flame with approximately 1600 K to study amplitude and phase distribution of the flame pulsation. Acoustic particle velocity can be determined applying acoustic PIV (particle image velocimetry) technique. This paper shows a way to measure simultaneously the acoustic particle velocity and the locally resolved mean flow velocity of a turbulent flow. Together these non-invasive techniques are applicable to study thermo-acoustic processes and sound generation in combustion chambers or turbines.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Development of optical measurement techniques for thermo-acoustic diagnostics: fibre-optic microphone, Rayleigh-scattering, and acoustic PIV
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Konle, Holgerholger.konle@pi.tu-berlin.deNICHT SPEZIFIZIERT
Rausch, Anneanne.rausch@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Fischer, Andreandre.fischer@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Doll, Ulrichulrich.doll@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Willert, Christianchris.willert@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Paschereit, Oliveroliver.paschereit@tu-berlin.deNICHT SPEZIFIZIERT
Roehle, Ingoingo.roehle@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2009
Erschienen in:International Journal of Spray and Combustion Dynamics
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:1
Seitenbereich:Seiten 251-282
Verlag:Multi-Science Publishing
ISSN:1756-8277
Status:veröffentlicht
Stichwörter:fibre optical microphone, FOM, Rayleigh scattering, time resolved density measurements, acoustic PIV, acoustic particle velocity, acoustic in hot environments
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Rationelle Energieumwandlung (alt)
HGF - Programmthema:E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik (alt)
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Gasturbine (alt), L - Virtuelles Triebwerk und Validierungsmethoden (alt)
Standort: Köln-Porz , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Turbine
Institut für Antriebstechnik > Triebwerksakustik
Institut für Antriebstechnik
Institut für Antriebstechnik > Triebwerksmesstechnik
Hinterlegt von: Willert, Dr.phil. Christian
Hinterlegt am:19 Aug 2009 09:54
Letzte Änderung:07 Jan 2017 05:02

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