Waxenegger-Wilfing, Günther und Sengupta, Ushnish und Martin, Jan und Armbruster, Wolfgang und Hardi, Justin und Juniper, Matthew und Oschwald, Michael (2021) Early detection of thermoacoustic instabilities in a cryogenic rocket thrust chamber using combustion noise features and machine learning. Chaos, 31 (6). American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/5.0038817. ISSN 1054-1500.
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Kurzfassung
We present a data-driven method for the early detection of thermoacoustic instabilities. Recurrence quantification analysis is used to calculate characteristic combustion features from short-length time series of dynamic pressure sensor data. Features like recurrence rate are used to train support vector machines to detect the onset of instability a few hundred milliseconds in advance. The performance of the proposed method is investigated on experimental data from a representative LOX/H2 research thrust chamber. In most cases, the method is able to timely predict two types of thermoacoustic instabilities on test data not used for training. The results are compared with state-of-the-art early warning indicators.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/145856/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Early detection of thermoacoustic instabilities in a cryogenic rocket thrust chamber using combustion noise features and machine learning | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 15 Juni 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Chaos | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 31 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1063/5.0038817 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | American Institute of Physics (AIP) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1054-1500 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | thermoacoustic instability, cryogenic rocket combustor, machine learning | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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 - Projekt LUMEN (Liquid Upper Stage Demonstrator Engine) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Lampoldshausen | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Raumfahrtantriebe > Raketenantriebssysteme | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Hanke, Michaela | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 19 Nov 2021 08:24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 05 Dez 2023 07:46 |
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