Measurement and Computation of Sound Emissions of Swirl Burners with different Burner Exits

Untersuchungsgegenstand des Teilprojektes TP 2 ist der Einfluss kohärenter Strömungsstrukturen auf die Entstehung der Geräuschemission in turbulenenten Drallströmungen mit berlagerter Verbrennung。Durch systematische Variation der konstruktiv veränderbaren Brennerparameter:- Luftzahl der Vormischung bzw。Gesamtluftzahl,- thermische Leistung,- eingestellte Drallstärke,- Art der derallerzeugung,- Brennerauslassgeometrie，sollen定性与定量Aussagen <e:2> . ber die Schallintensitäten sowie deren spektrale verilung der Strömungen bei unterschiedlichen Brennermerkmalen getroffen werden。Es werden dazu die verschiedenenmechanismen der Geräuschentwicklung identifiziert, die bei Änderung der brennerkonstruction and der derderhervorgerufenen Erzeugung von charteristischen wirbelformens and Änderung der Mischungsintensität bei turbulenten, reagerenden Drallströmungen auftreten （Änderung der radialverilung der tangentialgeschwindikeitskomponente w）。Mit unschiedlichen konstruktiven ausf<e:1> hrungen der Drallerzeugung ergeben sich demnach geänderte radiale verilungen der tangentialgeschwindikeit Mit charteristische方案，湍流Mischungs- und Reaktionsverhalten fr die jeweiligen Versuchs- bzw。Brennerparameter。Bei dem verwendeten Drallbrenner können父亲sowohl einfach也每个doppelt-konzentrisch verdrallte Strömungsfelder bzw。我的梦想成真了。Der Drall (bei doppelt verdrallter Strömung Der äußere Drallerzeuger) kandabei, begleichen geometrischen Abmessungen des Brenners, beglichen unschiderderzeuger werden, zum einen mittelels， zalschaufelderallerzeugers和zum anderen durch tangentialinlass。Ein weiteres wesentliches Ziel des Vorhabens best in der Entwicklung von Korrelationen zwischen der Schallemission - characterterisiert durch die Schallintensität sovederen spectralen verilung - and der entsteung and breaking kohärenter Strömungsstrukturen。他是一名舞蹈家，他是一名舞蹈家，他是一名舞蹈家，他是一名舞蹈家，他是一名舞蹈家，他是一名舞蹈家。inwieweet sie nicht selbst f<s:1> r die Geräuschemissionen bei Verbrennung im Gegensatz zur Geräuschemission von nicht-reagierenden Fluidstrahlen verantwortrich sind。<s:1> die Untersuchungen underingeschlossenen Bedingungen gen gen "passive" Brennkammer entwickelt, die inerseits realistische Randbedingungen fgr die Untersuchung and ingeschlossenen Drallflammen liefert；dererseits muss bei der Brennkammerentwicklung erreicht werden, dass es beingeschlossener Verbrennung nicht zur Entstehung energiericher, periodischer Druck-/Flammenschwingungen durch resonanzbedingte rckkopplung kommt。达斯·齐尔（Das Ziel）在《Entwicklung einer resonanzarmen》中获得了“被动的”布伦卡默（Brennkammer）。在数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，几何上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上，数学上。在大涡模拟条件下的可压缩公式的数值计算。In einem ersten Arbeitsschritt werden dabei die schon实验告诉untersuten Strömungsfelder der isothermen Freistrahlen berechnet。研究对象：研究对象：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码：压缩码in wesentlicher Untersuchungsschwerpunkt in diesem Arbeitsschritt wder brennernahen, bzw。der Strömung im Brenner nahe der brennerm<e:1> nndung liegen。在德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国Wärmefreisetzungsraten，也叫Grundlage dienen。

Untersuchungsgegenstand des Teilprojektes TP 2 ist der Einfluss kohärenter Strömungsstrukturen auf die Entstehung der Geräuschemission in turbulenten Drallströmungen mit überlagerter Verbrennung. Durch systematische Variation der konstruktiv veränderbaren Brennerparameter wie:- Luftzahl der Vormischung bzw. Gesamtluftzahl,- thermische Leistung,- eingestellte Drallstärke,- Art der Drallerzeugung,- Brennerauslassgeometrie,sollen qualitative und quantitative Aussagen über die Schallintensitäten sowie deren spektrale Verteilung der Strömungen bei unterschiedlichen Brennermerkmalen getroffen werden.Es werden dazu die verschiedenen Mechanismen der Geräuschentwicklung identifiziert, die bei Änderung der Brennerkonstruktion und der damit hervorgerufenen Erzeugung von charakteristischen Wirbelformen und Änderung der Mischungsintensität bei turbulenten, reagierenden Drallströmungen auftreten (Änderung der Radialverteilung der Tangentialgeschwindigkeitskomponente w). Mit unterschiedlichen konstruktiven Ausführungen der Drallerzeugung ergeben sich demnach geänderte radiale Verteilungen der Tangentialgeschwindigkeit mit charakteristischem, turbulenten Mischungs- und Reaktionsverhalten für die jeweiligen Versuchs- bzw. Brennerparameter. Bei dem verwendeten Drallbrenner können daher sowohl einfach als auch doppelt-konzentrisch verdrallte Strömungsfelder bzw. Drallflammen realisiert werden. Der Drall (bei doppelt verdrallter Strömung der äußere Drallerzeuger) kann dabei, bei gleichen geometrischen Abmessungen des Brenners, auf zwei unterschiedliche Arten erzeugt werden: zum einen mittels eines Axialschaufeldrallerzeugers und zum anderen durch Tangentialeinlass.Ein weiteres wesentliches Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Korrelationen zwischen der Schallemission - charakterisiert durch die Schallintensität sowie deren spektralen Verteilung - und der Entstehung und Abreaktion kohärenter Strömungsstrukturen. Es ist zu untersuchen, ob die im Strömungsfeld eventuell vorhandenen und abreagierenden kohärenten Strukturen die Geräuschemissionen turbulenter Diffusions- und Vormischdrallflammen verändern bzw. inwieweit sie nicht selbst für die Geräuschemissionen bei Verbrennung im Gegensatz zur Geräuschemission von nicht-reagierenden Fluidstrahlen verantwortlich sind. Für die Untersuchungen unter eingeschlossenen Bedingungen wird eine "passive" Brennkammer entwickelt, die einerseits realistische Randbedingungen für die Untersuchung an eingeschlossenen Drallflammen liefert; andererseits muss bei der Brennkammerentwicklung erreicht werden, dass es bei eingeschlossener Verbrennung nicht zur Entstehung energiereicher, periodischer Druck-/Flammenschwingungen durch resonanzbedingte Rückkopplung kommt. Das Ziel besteht somit in der Entwicklung einer resonanzarmen, "passiven" Brennkammer. Beim numerischen Arbeitsabschnitt werden ebenfalls verschiedene Geometrievarianten zur Drallerzeugung, in Abstimmung mit denen im experimentellen Teil verwendeten Drallbrennern, auf ihr Potenzial zur Geräuschentwicklung untersucht. Als numerisches Verfahren wird hierzu eine kompressible Formulierung der Large-Eddy-Simulation eingesetzt. In einem ersten Arbeitsschritt werden dabei die schon experimentell untersuchten Strömungsfelder der isothermen Freistrahlen berechnet. Hierzu sind zunächst Erweiterungen des vorhandenen inkompressiblen Codes bezüglich der akustischen Randbedingungen vorzunehmen und anhand des Vergleichs mit den experimentellen Daten zu validieren. Ein wesentlicher Untersuchungsschwerpunkt in diesem Arbeitsschritt wird auf der brennernahen, bzw. der Strömung im Brenner nahe der Brennermündung liegen. Hier sind in Bezug auf die resultierende Strömung verschiedener Drallerzeuger charakteristische Unterschiede zu erwarten, die für den zweiten Abschnitt der Arbeiten, der Erweiterung der Simulation zur Berechnung lokaler Umsatz- bzw. Wärmefreisetzungsraten, als Grundlage dienen.