Modeling and Quantification of Acoustic Damping Induced by Vortex Shedding in Noncompact Thermoacoustic Systems
Modeling and Quantification of Acoustic Damping Induced by Vortex Shedding in Noncompact Thermoacoustic Systems
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非紧凑热声系统中涡旋脱落引起的声阻尼的建模和量化
DOI：
10.1115/1.4044936
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发表时间：
2020
影响因子：
1.5
通讯作者：
Sattelmayer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hofmeister;Hummel;Schuermans;Sattelmayer
本文提出了一种计算涡流脱落引起的高频横模的声阻尼率的方法。声学阻尼率是评价燃气轮机燃烧室线性热声稳定性的一个关键参数。最先进的网络模型-用于计算低频纵向系统的阻尼率-由于高频区域遇到的声学非紧凑性而无法完成这一任务。此外，目前尚不清楚，线性化欧拉方程(Lee)的直接本征解是否能得到正确的阻尼率结果，这些结果是由这些解中隐含的声学和流体动力贡献构成的。通过一个实验室规模的涡流稳定燃烧系统的验证测试案例，证明了该方法对技术相关系统的适用性。
This paper presents a methodology to compute acoustic damping rates of transversal, high-frequency modes induced by vortex-shedding. The acoustic damping rate presents one key quantity for the assessment of the linear thermoacoustic stability of gas turbine combustors. State-of-the-art network models—as employed to calculate damping rates in low-frequency, longitudinal systems—cannot fulfill this task due to the acoustic noncompactness encountered in the high-frequency regime. Furthermore, it is yet unclear, whether direct eigensolutions of the linearized Euler equations (LEE), which capture the mechanism of vortex shedding, yield correct damping rate results constituted by the implicit presence of acoustic as well as hydrodynamic contributions in these solutions. The methodology's applicability to technically relevant systems is demonstrated by a validation test case using a lab-scale, swirl-stabilized combustion system.
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DOI：
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作者：
M. Schulze;T. Sattelmayer
通讯作者：
M. Schulze;T. Sattelmayer
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T. Sattelmayer
通讯作者：
T. Sattelmayer
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作者：
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通讯作者：
T. Sattelmayer