[논문]Influence of asymmetric flame transfer functions on can-to-can acoustic interactions between two lean-premixed combustors

Jegal, Hyunwook; Gu, Jaheon; Li, Larry K.B.; Kim, Kyu Tae

doi:10.1016/j.proci.2020.06.105

Abstract ▼ AI-Helper

Abstract In can-annular gas turbines, low-frequency thermoacoustic instabilities can arise from cross-talk interactions between neighboring combustors upstream of the first-stage turbine nozzles. In this experimental study, we investigate the influence of non-identical flame transfer functions (FTF...

Abstract In can-annular gas turbines, low-frequency thermoacoustic instabilities can arise from cross-talk interactions between neighboring combustors upstream of the first-stage turbine nozzles. In this experimental study, we investigate the influence of non-identical flame transfer functions (FTFs) between adjacent combustors on the development of self-excited thermoacoustic oscillations. To create different FTFs, we use five different swirl nozzles, one with high swirl (HS) and four with low swirl (LS), all with different porosities. We find that, compared with the LS FTFs, the HS FTF exhibits a smaller and flatter gain as well as a smaller phase difference. We attribute this behavior to differences in the flame structure and the stabilization mechanisms, namely an inner shear layer-stabilized diverging front in the HS case versus a detached reaction zone in the presence of a central jet with an outer swirl flow in the LS cases. Using two tunable lean-premixed combustors connected via a cross-talk section, we show that (i) symmetric FTF combinations (HS + HS or LS + LS) produce in-phase interactions, leading to push-push modes, but that (ii) asymmetric FTF combinations (HS + LS) produce out-of-phase interactions, leading to push-pull modes. Phase-resolved visualization of the asymmetric cases reveals that the inner shear layer-stabilized HS flame exhibits large angle fluctuations, whereas the aerodynamically stabilized LS flame is characterized by the periodic emergence of a bow-shaped front and an oval structure. For all the conditions tested, we find that asymmetry in the FTFs leads to either (i) a completely stable state with negligible amplitude or (ii) a mildly unstable state with an amplitude lower than that of the equivalent symmetric cases. These findings highlight the potential of using asymmetric FTFs for passive control of cross-talk-driven thermoacoustic instabilities in can-annular combustors.

Keyword

참고문헌 (18)

J. Eng. Gas Turb. Power Luque 137 5 2015 10.1115/1.4028714

상세보기
H. Karim, J. Natarajan, V. Narra, J. Cai, S. Rao, J. Kegley, J. Citeno, ASME Conf. Proc., GT2017-63998.
P. Kaufmann, W. Krebs, R. Valdes, U. Wever, ASME Conf. Proc., GT2008-50755.
Int. J. Spray Combust Farisco 9 452 2017 10.1177/1756827717716373

상세보기
J. Eng. Gas Turb. Power Ghirardo 141 1 2019 10.1115/1.4040743

상세보기
G. Ghirardo, J.P. Moeck, M.R. Bothien, ASME Conf. Proc., GT2019-90546.
K. Venkatesan, A. Cross, C. Yoon, F. Han, ASME Conf. Proc., GT2019-90327.
Combust. Flame Moon 202 4 405 2019 10.1016/j.combustflame.2019.01.027

상세보기
Combust. Flame Jegal 206 8 424 2019 10.1016/j.combustflame.2019.05.017

상세보기
Pikovsky 2003 Synchronization: A Universal Concept in Nonlinear Sciences
Phys. Rev. Appl Biwa 3 3 2015 10.1103/PhysRevApplied.3.034006
Chaos Thomas 28 2018
Proc. Combust. Inst Davis 34 2 3135 2013 10.1016/j.proci.2012.05.050

상세보기
Proc. Combust. Inst Tachibana 35 3 3299 2015 10.1016/j.proci.2014.07.024

상세보기
Combust. Flame Palies 157 9 1698 2010 10.1016/j.combustflame.2010.02.011

상세보기
Combust. Sci. Technol Kim 185 7 1 2013 10.1080/00102202.2012.752734

상세보기
Proc. Combust. Inst Gatti 37 4 5197 2019 10.1016/j.proci.2018.06.148

상세보기
Proc. Combust. Inst Thumuluru 32 2 2893 2009 10.1016/j.proci.2008.05.037

상세보기

이 논문을 인용한 문헌

LOADING...

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[해외논문] Influence of asymmetric flame transfer functions on can-to-can acoustic interactions between two lean-premixed combustors

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

참고문헌 (18)

이 논문을 인용한 문헌

연구과제 타임라인

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문

관련 콘텐츠

원문 URL 링크

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[해외논문] Influence of asymmetric flame transfer functions on can-to-can acoustic interactions between two lean-premixed combustors

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

참고문헌 (18)

이 논문을 인용한 문헌

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문 더보기

관련 콘텐츠

원문 URL 링크

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

활용도 Top5 논문