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湍流热声系统时空动力学临界区及智能被动控制( Critical region in the spatiotemporal dynamics of a turbulent thermoacoustic system and smart passive control )
A Roy CP Premchand M Raghunathan A Krishnan RI Sujith
我们发展了一种抑制钝体稳定预混紊流燃烧室热声不稳定性的被动控制策略。当当量比变化时，燃烧室中存在由燃烧噪声通过间歇性向热声不稳定性过渡的现象。我们同时进行了声压、2D-PIV和CH*化学发光测量，以捕捉转变过程中的压力波动、速度场和热释放率(HRR)场。我们测量了声频、时均涡量、时均HRR和瑞利指数下湍流速度振幅的空间分布，并确定了不同的重要区域。我们采用被动控制策略，通过对这些区域进行二次微射流的稳定喷射来优化喷射位置并确定临界区域。以二次空气为目标的临界区域导致主导热声模式的抑制大于20 dB。我们观察到，从倾卸面后的剪切层形成的相干结构被抑制，导致HRR涨落的非相干空间分布。我们发现，湍流速度幅值正确地识别了热耦合失稳过程中优化被动控制的临界区域。相反，瑞利指数识别最显著的声学驱动的区域；但是，它没有确定对控制最敏感的区域。最后，我们通过确定由湍流速度场测量的Hurst指数的空间分布来扩展我们的分析。我们发现Hurst指数识别了热声不稳定性和间歇性的临界区，这与其他物理测量不同。因此，我们开发了一种智能的被动控制方法，它将找到燃烧室中的临界区域的需要与Hurst指数的预测能力结合起来。
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