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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-Adresse der Autoren
Konle, Holgerholger.konle@pi.tu-berlin.de
Rausch, Anneanne.rausch@dlr.de
Fischer, Andreandre.fischer@dlr.de
Doll, Ulrichulrich.doll@dlr.de
Willert, Christianchris.willert@dlr.de
Paschereit, Oliveroliver.paschereit@tu-berlin.de
Roehle, Ingoingo.roehle@dlr.de
Datum:2009
Erschienen in:International Journal of Spray and Combustion Dynamics
Referierte Publikation: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, Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Rationelle Energieumwandlung (alt), Luftfahrt
HGF - Programmthema:E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik (alt), Antriebe
DLR - Schwerpunkt:Energie, Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik, L ER - Antriebsforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Gasturbine (alt), L - Virtuelles Triebwerk und Validierungsmethoden
Standort: Köln-Porz , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Turbine
Institut für Antriebstechnik > Triebwerksakustik
Institut für Antriebstechnik
Institut für Antriebstechnik > Triebwerksmesstechnik
Hinterlegt von: Dr.phil. Christian Willert
Hinterlegt am:19 Aug 2009 09:54
Letzte Änderung:26 Feb 2013 15:04

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