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Coupling Behaviour of LOx/H2 Flames to Longitudinal and Transverse Acoustic Instabilities

Hardi, J. und Beinke, S. und Oschwald, M. und Dally, B. (2012) Coupling Behaviour of LOx/H2 Flames to Longitudinal and Transverse Acoustic Instabilities. In: Proceedings. 48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit , 30. Jul. – 1. Aug. 2012, Atlanta, Georgia, USA.

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Kurzfassung

A rectangular combustor with acoustic forcing was used to study flame-acoustic interaction under injection conditions which are representative of industrial rocket engines. Hot-fire tests using liquid oxygen and gaseous hydrogen were conducted at pressures of 40 and 60 bar, which are sub-and supercritical conditions respectively for oxygen. To our knowledge, acoustic forcing has never before been conducted at pressures this high in an oxygen-hydrogen system. Examined samples of hydroxyl-radical emission imaging, collected using a high-speed camera during periods of forced acoustic resonance, show significant response in the multi-injection element flame. Transverse acoustic velocity causes shortening of the flame, concentrating heat release near the injection plane. Fluctuating acoustic pressure causes in-phase fluctuation of the emission intensity. Based on these observations, a theorized flame-acoustic coupling mechanism is offered as an explanation for how naturally occurring high frequency combustion instabilities are sustained in real rocket engines.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Paper)
Titel:Coupling Behaviour of LOx/H2 Flames to Longitudinal and Transverse Acoustic Instabilities
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Hardi, J.Justin.Hardi@dlr.de
Beinke, S.Scott.Beinke@dlr.de
Oschwald, M.Michael.Oschwald@dlr.de
Dally, B.University of Adelaide, South Australia
Datum:2012
Erschienen in:Proceedings
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:rocket engine, injection
Veranstaltungstitel:48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
Veranstaltungsort:Atlanta, Georgia, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:30. Jul. – 1. Aug. 2012
Veranstalter :AIAA
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Antriebsystemtechnik - Schubkammertechnologie
Standort: Lampoldshausen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtantriebe > Raketenantriebe
Hinterlegt von: Michaela Hanke
Hinterlegt am:03 Nov 2012 09:18
Letzte Änderung:03 Nov 2012 09:18

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