MARC

 008260126s2023        us                              c    eng  d
■001000017361286
■00520260202105826
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798263340544
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32309231
■035    ▼a(MiAaPQ)GeorgiaTech73208
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a658
■1001  ▼aPassarelli,  Mitchell  Louis.
■24513▼aAn  Experimental  Characterization  of  a  Multielement  Lean  Premixed  Pre-Vaporized  Combustor  for  Supersonic  Transport  Applications
■260    ▼a[Sl]▼bGeorgia  Institute  of  Technology▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2023
■300    ▼a122  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  A.
■500    ▼aAdvisor:  Steinberg,  Adam  M.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Georgia  Institute  of  Technology,  2023.
■520    ▼aRecent  trends  have  driven  a  re-emergence  of  research  and  development  in  aircraft  engines  for  commercial  supersonic  transport  (CST).  Despite  the  vast  body  of  literature  that  exists  for  gas  turbine  combustors  operating  at  conditions  relevant  to  conventional  subsonic  flight,  there  is  little  to  validate  extensions  of  this  knowledge  to  the  conditions  encountered  by  CST  engines.  Further  complications  arise  from  advanced  combustor  designs  that  involve  multiple  different  flames  or  flow  devices.  The  interactions  of  such  combustor  elements  can  lead  to  individual  behaviours  that  differ  from  that  of  single  elements.The  existing  literature  on  flame  and  flow  interactions  is  focused  on  conditions  relevant  to  the  operation  of  conventional,  subsonic  aircraft  engines.  While  such  works  provide  a  baseline  understanding  of  the  physical  phenomena  involved  in  such  interactions,  they  do  not  necessarily  predict  the  behaviours  exhibited  by  different  combustor  configurations  and/or  at  different  conditions.  Some  recent  studies  have  employed  numerical  simulations  to  determine  the  characteristics  of  various  combustor  schemes,  including  lean  direct  injection  and  lean  premixed  pre-vaporized  (LPP)  designs.  These  studies  are  limited  by  the  lack  of  empirical  data  for  validation  and  model  development.The  work  presented  herein  aims  to  characterize  experimentally  the  flow  field,  flame  dynamics  and  operating  limits  of  a  multi-element  LPP  combustor  operating  at  CST-relevant  conditions.  Simultaneous  laser  and  probe-based  diagnostics  were  employed  to  obtain  measurements  of  pollutant  emissions,  flow  velocities,  heat  release  rate,  fuel-air  mixing  and  thermoacoustic  dynamics.  The  effects  of  combustor  inlet  pressure,  temperature  and  fuelair  ratio  are  studied  via  corresponding  parameter  sweeps.  Numerical  chemistry  simulations  provide  estimates  of  relevant  flame  properties,  complementary  to  the  experimental  results.  A  second  set  of  experiments  investigated  the  forced  response  of  the  combustor.Overall,  the  results  presented  in  this  thesis  demonstrate  the  importance  of  flame  and  flow  interactions.  In  particular,  the  interactions  of  the  pilot  flame  with  neighbouring  main  flames  are  found  to  be  critical  in  determining  the  stable  operating  range  of  the  combustor.  Furthermore,  the  pilot  is  found  to  dominate  the  dynamics  of  the  combustor  at  forced  and  unforced  conditions.  Empirically-computed  flame  transfer  functions  at  different  forcing  frequencies  show  that  the  pilot  is  most  sensitive  to  acoustic  perturbations  and  that  this  sensitivity  is  enhanced  by  interactions  of  the  pilot  with  the  main  flames.This  work  also  demonstrates  the  viability  of  LPP  combustors  for  CST  applications  in  three  aspects.  First,  the  pollutant  emissions  characteristics  of  the  combustor  studied  are  in  line  with  future  emissions  targets.  Second,  the  mean  flow  field,  flame  and  dynamical  characteristics  do  not  vary  strongly  with  operating  conditions  or  undergo  sudden  or  unexpected  bifurcations,  except  when  exceeding  blowoff  limits.  A  Damkohler  number  (Da)-based  blowoff  analysis  shows  that  this  combustor  design  exhibits  enhanced  stability  compared  with  previously  reported  bluff-body  stabilized  flames.  The  analysis  itself  also  demonstrates  the  robustness  of  a  simple  Da  correlation  for  blowoff  prediction,  which  works  for  a  complex  geometry  such  as  the  one  studied  in  this  work.
■590    ▼aSchool  code:  0078.
■650  4▼aBehavior
■650  4▼aPollutants
■650  4▼aCampaigns
■650  4▼aHydrocarbons
■650  4▼aInvestigations
■650  4▼aFlow  velocity
■650  4▼aEmissions
■650  4▼aAirplane  engines
■650  4▼aCarbon  monoxide
■650  4▼aAviation
■650  4▼aEnvironmental  impact
■650  4▼aResearch  &  development--R&D
■650  4▼aPilots
■650  4▼aAircraft
■650  4▼aViscosity
■650  4▼aGases
■650  4▼aTemperature  effects
■650  4▼aDesign
■650  4▼aAcoustics
■650  4▼aEmission  standards
■650  4▼aReynolds  number
■650  4▼aGeometry
■650  4▼aFluid  mechanics
■690    ▼a0389
■690    ▼a0986
■690    ▼a0474
■690    ▼a0204
■71020▼aGeorgia  Institute  of  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05A.
■790    ▼a0078
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17361286▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books