Untersuchung des Zusammenhangs zwischen den Entropiewellen und der Geräuschemission von Brennkammern

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Es werden experimentell die relativen Beiträge von direkten Brennkammergeräuschen (als Folge des instationären Verbrennungsprozesses) und von indirekten Brennkammergeräuschen (auch Entropiegeräusche genannt) zum Gesamtgeräusch ermittelt, das von einer Brennkammer in den sich anschließenden Strömungskanal abgestrahlt wird. Für die abgestrahlten Geräusche der beiden Beiträge werden Ähnlichkeitsbeziehungen entwickelt. Die Bedeutung der Entropiewellen ist strittig, sie soll in diesem Vorhaben geklärt werden. Versuchsobjekt ist eine mit Methan betriebene und mit einem Zweistrom-Drallbrenner ausgerüstete Modell-Brennkammer, die stromab mit einer Düse abgeschlossen ist. Durch eine periodische Modulation der Brenngaszufuhr werden Entropiewellen angeregt. Die Druckfelder in der Brennkammer und im Abgasrohr werden mit wandbündig eingebauten Sondenmikrofonen gemessen. Die Entropiewellen werden über ihre Lichtemission mittels schneller Zeilenkameras erfasst. Das instationäre Geschwindigkeitsfeld in der Brennkammer und in der sich anschließenden Düse wird mit einem dreikomponentigen Laser-Doppler-System gemessen. Ein im Grundsatz bekanntes Verfahren zur Messung der lokalen Momentanwerte der Temperatur soll erprobt werden. Die Dralldüse und der Brennkammerquerschnitt bleiben unverändert, variiert werden die Brennerleistung, das Luft-Brenngas-Verhältnis, die Brennkammerlänge und die Geometrie des Brennkammerabschlusses.