Intermittency transition to azimuthal instability in a turbulent annular combustor
Notice bibliographique
Résumé
We experimentally study the transition from a state of combustion noise to azimuthal thermoacoustic instability in a laboratory-scale turbulent annular combustor. This combustor has sixteen swirl-stabilized burners to facilitate continuous and spatially distributed combustion along the annular region. Our approach involves simultaneous measurement of CH* chemiluminescence emission of the flame using two high-speed cameras and the acoustic pressure fluctuations using eight piezoelectric pressure transducers mounted on the backplane of combustor. We observe that the transition from combustion noise to azimuthal instability occurs through mode shifting, where the system switches from a longitudinal mode to an azimuthal mode as the equivalence ratio is decreased. Throughout this progression, the combustor exhibits various dynamical behaviors, including intermittency, dual-mode instability, standing azimuthal instability, and beating azimuthal instability. These dynamical states are determined from the acquired pressure signals by decomposing the acoustic pressure fluctuations into clockwise (CW) and counterclockwise (CCW) waves, enabling a reconstruction of the amplitude of acoustic pressure fluctuations, nature angle, (anti-)nodal line location, and spin ratio. The global heat release response is then examined during various dynamical states, contrasting their behavior at different non-dimensional time steps by phase-averaging the fluctuations of the heat release rate over the acoustic pressure cycle. Distinctive flame behaviors were observed based on the direction of pressure wave propagation, showcasing characteristic CCW spinning, standing, and CW spinning heat release patterns. Moreover, our examination of relative phase distributions during various dynamical states, computed by analyzing the phase of heat release rate fluctuations across all burners with respect to one burner, reveals the emergence of diverse patterns in the interaction of neighboring flames influenced by acoustic field.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 ».