Estudio Experimental de la Supresión de las Inestabilidades Termoacústicas en un Tubo Rijke Usando Plasma de Descarga de Microsegundos
Autores: Deng, Jiangge; Li, Ting; Wang, Jinkui; Gao, Chicheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio Experimental de la Supresión de las Inestabilidades Termoacústicas en un Tubo Rijke Usando Plasma de Descarga de Microsegundos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Liberación de calor
Fluctuación de presión
Combustor
Plasma de descarga
Inestabilidades termoacústicas
Tubo de Rijke
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Las inestabilidades termoacústicas ocurren cuando la liberación de calor se acopla con fluctuaciones de presión, lo que puede causar una degradación del rendimiento del quemador y daños estructurales graves. Este estudio se centró en un método de control activo utilizando plasma de descarga y mostró experimentalmente que el plasma de descarga puede marcar la diferencia en el control de las inestabilidades termoacústicas en un tubo Rijke. Se construyó un sistema termoacústico de tubo Rijke colocado verticalmente utilizando una malla de tungsteno calentada por inducción como fuente de calor. Los resultados muestran que la descarga de alta frecuencia puede suprimir efectivamente las oscilaciones termoacústicas en el tubo Rijke y que no volverán a ocurrir durante algún tiempo. Además, su efectividad dependía más de la potencia promedio que de la energía por pulso. Combinando los datos de presión recolectados, los datos de schlieren y el análisis teórico, se puede sugerir que la descarga de plasma podría calentar el flujo de aire de entrada, lo que podría influir en el intercambio de calor y luego podría romper el acoplamiento termoacústico, y su perturbación de presión de alta frecuencia podría aumentar la disipación de la energía del sonido.
Descripción
Las inestabilidades termoacústicas ocurren cuando la liberación de calor se acopla con fluctuaciones de presión, lo que puede causar una degradación del rendimiento del quemador y daños estructurales graves. Este estudio se centró en un método de control activo utilizando plasma de descarga y mostró experimentalmente que el plasma de descarga puede marcar la diferencia en el control de las inestabilidades termoacústicas en un tubo Rijke. Se construyó un sistema termoacústico de tubo Rijke colocado verticalmente utilizando una malla de tungsteno calentada por inducción como fuente de calor. Los resultados muestran que la descarga de alta frecuencia puede suprimir efectivamente las oscilaciones termoacústicas en el tubo Rijke y que no volverán a ocurrir durante algún tiempo. Además, su efectividad dependía más de la potencia promedio que de la energía por pulso. Combinando los datos de presión recolectados, los datos de schlieren y el análisis teórico, se puede sugerir que la descarga de plasma podría calentar el flujo de aire de entrada, lo que podría influir en el intercambio de calor y luego podría romper el acoplamiento termoacústico, y su perturbación de presión de alta frecuencia podría aumentar la disipación de la energía del sonido.