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High-Speed Flame Radiation Imaging of Thermoacoustic Coupling in a High Pressure Research Thrust Chamber

Armbruster, Wolfgang und Hardi, Justin und Oschwald, Michael (2018) High-Speed Flame Radiation Imaging of Thermoacoustic Coupling in a High Pressure Research Thrust Chamber. sonstiger Bericht. Sonderforschungsbereich Transregio 40.

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Kurzfassung

This work addresses the nature of supercritical hydrogen-oxygen flame coupling to acoustics through visualization under conditions representative of upper stage rocket engines. A research thrust chamber which shows self-excited combustion instabilities for certain operating conditions was used. Previous analysis proved that the instabilities are connected to injector acoustics. In this study a small optical access window was mounted in the chamber wall. High-speed flame radiation imaging of OH* and blue wavelengths has been applied in order to analyze the acoustic-flame interaction of one of the 42 flames. Dynamic mode decomposition results for a case with 80 bar chamber pressure showed that the flame dynamics are strongly influenced by the LOX injector acoustics, whereas for a 50 bar chamber pressure load point no flame response to injector acoustics was observed. A potential source of acoustic excitation for the oxygen injectors based on hydrodynamic effects is consistent with the contradictory behavior of the two load points.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/133473/
Dokumentart:Berichtsreihe (sonstiger Bericht)
Titel:High-Speed Flame Radiation Imaging of Thermoacoustic Coupling in a High Pressure Research Thrust Chamber
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Armbruster, WolfgangWolfgang.Armbruster (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4859-4173NICHT SPEZIFIZIERT
Hardi, JustinJustin.Hardi (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3258-5261NICHT SPEZIFIZIERT
Oschwald, MichaelMichael.Oschwald (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9579-9825NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Status:veröffentlicht
Stichwörter:combustion instability, thrust chamber, thermoacoustic coupling
Institution:Sonderforschungsbereich Transregio 40
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 (alt)
Standort: Lampoldshausen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtantriebe > Raketenantriebe
Hinterlegt von: Hanke, Michaela
Hinterlegt am:14 Jan 2020 08:39
Letzte Änderung:14 Jan 2020 08:39

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