Acoustic performance of bias flow liners in gas turbine combustors

dc.contributor.advisorEnghardt, Larsen
dc.contributor.authorLahiri, Clausen
dc.contributor.grantorTechnische Universität Berlin, Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensystemeen
dc.contributor.refereeEnghardt, Larsen
dc.contributor.refereeBodén, Hansen
dc.contributor.submitterLahiri, Clausen
dc.date.accepted2014-11-25
dc.date.accessioned2015-11-21T00:00:28Z
dc.date.available2014-12-05T12:00:00Z
dc.date.issued2014-12-05
dc.date.submitted2014-12-03
dc.description.abstractDer Einsatz moderner Verbrennungskonzepte zur Effizienzsteigerung und Schadstoffreduktion bei Gasturbinen wird oft durch thermo-akustische Instabilitäten verhindert. Durchströmte Brennkammerliner können die akustische Dämpfung des Systems erhöhen und die Instabilitäten unterdrücken. Eine wesentliche Frage ist, bei welchen Parametereinstellungen eine optimale Dämpfungswirkung erzielt werden kann. Diese Arbeit liefert eine umfassende Übersicht der bisherigen Forschung. In einer experimentellen Studie werden akustische, geometrische, thermodynamische und strömungsmechanische Parameter untersucht. Zum ersten Mal wird hier auch der Einfluss von Druck und Temperatur durch eine Messung abgebildet. Diese weitreichende Datenbasis ermöglicht eine detaillierte Bewertung der einzelnen Parameter und der Qualität der Modelle. Die Ergebnisse zeigen einen Betriebsbereich bei langsamen Geschwindigkeiten der von Resonanzen dominiert ist und komplizierte Parameterabhängigkeiten aufweist. Bei höheren Geschwindigkeiten dominiert die Durchströmung und die Schallabsorption ist im Wesentlichen von nur drei Parametern abhängig: Porosität, Durchströmungsgeschwindigkeit und einem Resonanzparameter.de
dc.description.abstractThermoacoustic instabilities prevent the implementation of modern combustion concepts in gas turbines, which are essential for higher efficiency and lower emissions. Bias flow liners are able to suppress these instabilities by increasing the acoustic losses of the system. However, it is an open question under which conditions their full potential can be retrieved. This thesis collects the available information concerning the acoustic properties of bias flow liners and puts it into perspective for the application in a gas turbine combustor. The review includes a rigorous assessment of the existing models. The models and previous findings are evaluated by comparing them to the results of a comprehensive experimental study regarding the relevant acoustic, geometric, thermodynamic, and flow parameters. This includes for the first time the influence of pressure and temperature. The results reveal that there is a resonance dominated regime at low bias flow Mach numbers with rather complex parameter dependencies and a bias flow dominated regime which is mainly dependent on three parameters only: the bias flow, the porosity, and a resonance parameter.en
dc.identifier.uriurn:nbn:de:kobv:83-opus4-59486
dc.identifier.urihttps://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/4567
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4270
dc.languageEnglishen
dc.language.isoenen
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/en
dc.subject.ddc620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeitenen
dc.subject.otherDurchströmte Linerde
dc.subject.otherImpedanzde
dc.subject.otherSchalldämpfungde
dc.subject.otherStrömungsakustikde
dc.subject.otherThermoakustikde
dc.subject.otherAeroacousticsen
dc.subject.otherBias flow lineren
dc.subject.otherImpedanceen
dc.subject.otherSound absorptionen
dc.subject.otherThermoacousticsen
dc.titleAcoustic performance of bias flow liners in gas turbine combustorsen
dc.title.translatedAkustisches Verhalten von durchströmten Brennkammerlinern in Gasturbinende
dc.typeDoctoral Thesisen
dc.type.versionpublishedVersionen
tub.accessrights.dnbfree*
tub.affiliationFak. 5 Verkehrs- und Maschinensysteme::Inst. Strömungsmechanik und Technische Akustik (ISTA)de
tub.affiliation.facultyFak. 5 Verkehrs- und Maschinensystemede
tub.affiliation.instituteInst. Strömungsmechanik und Technische Akustik (ISTA)de
tub.identifier.opus45948
tub.publisher.universityorinstitutionTechnische Universität Berlinen

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