Numerical Analysis of High Frequency Transverse Instabilities in a Can-Type Combustor
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Dry Low Emissions (DLE) systems are well-known to be susceptible to thermoacoustic instabilities. In particular, transverse, spinning modes of high frequency can lead to severe hardware damage in a matter of seconds. The thermoacoustic response of an engine is specific to the combustor geometry, operating conditions and difficult to reproduce at the lab-scale. In this work, details of high frequency dynamics observed during the early development phase of a new DLE system are provided, where a multi-peaked spectrum was noticed during rig-testing. Beginning with an analysis of the measured pressure spectra and the natural resonance frequencies of three different concepts, an analytical model of the clockwise and anti-clockwise transverse waves was fitted to the experimental data using a non-linear curve fitting approach to produce a simple yet useful understanding of the phenomena. A flamelet-based Large Eddy Simulation (LES) of the entire system was used to complement this analysis and confirm the mode shapes using dynamic mode decomposition (DMD). Both approaches independently identified a spinning second order mode as the dominant one in the high frequency regime. The LES indicated that precessing vortex core dynamics tend to impose a deformation (in the circumferential direction) on the outer shear layer vorticity magnitudes. Flame anchoring in this shear layer is suggested as a possible cause for the onset of instability. With regard to modeling sensitivities, it is shown that sub-grid scale combustion modeling has a strong impact on predicted amplitudes. Ultimately, a thickened-flame model with a modified efficiency function provided consistent results.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».