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Flow and combustion in a novel nozzle concept for lean premixed burning in aircraft gas turbines / Stroemung und Verbrennung in einem neuen Duesenkonzept fuer die magere Vormischverbrennung in Fluggasturbinen

Authors
  • Behrendt, T.
  • DLR Deutsches Zentrum fuer Luft- und Rau...
Publication Date
Jan 01, 2004
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
German
License
Unknown

Abstract

Auf Grundlage der Ergebnisse einer Literaturrecherche wird ein neues Vormischerkonzept entwickelt, mit dem Ziel einen moeglichst hohen Vorverdampfungsgrad zu erreichen. Mit verschiedenen konventionellen und optischen Messtechniken werden das globale Betriebsverhalten und das reagierende Stroemungsgeld bei atmosphaerischen und realistischen Betriebsbedingungen charakterisiert. Anhand von Messergebnissen der Zwei-Phasen-Stroemung, dem Gasstroemungsfeld und der Temperaturverteilung wird das reagierende Stroemungsfeld detailliert beschrieben. Dabei wird der Einfluss von Vorwaermtemperatur, Brennkammerdruck und Gemischstoechiometrie auf die Gemischhomogenisierung und Flammenstabilisierung herausgearbeitet. Einerseits erweitern die Interpretationen der Messergebnisse das Verstaendnis der Zwei-Phasen-Stroemung innerhalb des Vormischers und der reagierenden Stroemung in der Primaerzone bei erhoehten Druecken. Andererseits wird auf Basis der Ergebnisse eine erste Bewertung des entwickelten Vormischers vorgenommen, und Optimierungsmoeglichkeiten werden dargestellt. Fuer numerische Simulationen stellen die Ergebnisse einen umfangreichen Datensatz zur Ueberpruefung der Simulationsergebnisse dar. (orig.) / Based on the results of a literature survey a new premixer concept is developed aiming at the highest possible degree of prevaporization. Different conventional and optical measurement techniques are applied in order to characterize the global behaviour and the reacting flow field under atmospheric and realistic operating conditions. Measurements results of the two phase flow, the gas flow field and the temperature distribution are used for a detailed description of the reacting flow field. The influence of preheat temperature, combustor pressure and mixture stoichiometry on mixture homogenization and flame stabilization is analyzed. The interpretation of the measurement results expands the understanding of the two phase flow inside the premixer and of the reacting flow in the primary zone at elevated combustor pressures. Furthermore a preliminary evaluation of the developed premixer based on the measurement results will be given and possible design optimizations will be named. The results represent an extensive data set for the validation of numerical flow field simulations. (orig.) / SIGLE / Available from TIB Hannover: RR 6341(2003-14) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / DE / Germany

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