Noise Sources of Lean Premixed Flames
Noise Sources of Lean Premixed Flames
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稀薄预混火焰的噪声源
DOI：
10.1007/s10494-019-00032-0
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
W. Schröder
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
K. Pausch;S. Herff;F. Zhang;H. Bockhorn;W. Schröder
采用两步法研究了稀薄预混火焰、层流火焰和湍流火焰的热声产生机理。首先，求解反应可压缩流体的守恒方程。该解用于确定声学微扰方程(APE)的声源项。其次，通过在计算气动声学(CAA)仿真中求解APE，分析了不同源项对声压信号幅值和相位的贡献。结果表明，仅考虑实质性压力-密度关系中的非定常放热率波动是不够的。火焰前沿密度梯度的加速对整体声发射有很大贡献。对于所研究的层流和湍流火焰，只有在声学分析中包含这两个源项时，才能准确地预测声压信号的幅度和相位。
The thermoacoustic sound generation mechanisms of lean premixed laminar and turbulent flames are investigated by a two-step approach. First, the conservation equations of a reacting compressible fluid are solved. This solution is used to determine the acoustic source terms of the acoustic perturbation equations (APE). Second, the contributions of the different source terms to the amplitude and phase of the acoustic pressure signal are analyzed by solving the APE in a computational aeroacoustics (CAA) simulation. The results show that it is not sufficient to only consider the unsteady heat release rate fluctuations which occur in the substantial pressure-density relation. The acceleration of density gradients occurring at the flame front is a significant contributor to the overall sound emission. For the investigated laminar and turbulent flames the amplitude and phase of the acoustic pressure signal can only be predicted accurately if both source terms are included in the acoustic analysis.
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