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J-GLOBAL ID：202102280827896080   整理番号：21A1774717

モード解析とラージエディシミュレーション(LES)を用いたスワール安定化予混合空気メタン燃焼器におけるモード形状と卓越周波数予測【JST・京大機械翻訳】

Mode Shapes and Dominant Frequency Predictions in a Swirl Stabilized Premixed Air-Methane Combustor Using Modal Analysis and Large Eddy Simulations (LES)

著者 (4件)： Jadhav Tushar (ANSYS Inc., Pune, India) ,  Orsino Stefano (ANSYS Inc., Lebanon, NH) ,  Patwardhan Saurabh (ANSYS Inc., Pune, India) ,  Nakod Pravin (ANSYS Inc., Pune, India)
資料名： ASME Conference Proceedings  (ASME Conference Proceedings)
号： GT2017  ページ： Null  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0478C  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ストライジェント排出規制は,ガスタービン燃焼器コミュニティを新しい設計で立ち上げる。希薄予混合(LPM)燃焼は,排出規制を満たすために人気を得ている。しかし,希薄燃焼プロセスは,燃焼不安定性や騒音のような他の問題を起こしやすい。ガスタービンにおける自己励起燃焼不安定性は,燃焼器のライフサイクル,騒音発生および汚染物質形成において,重要な役割を果たす。燃焼器の不安定性が自然モードを支配するならば,燃焼器にバースト損傷をもたらすことができる共振のリスクがある。本研究では,渦安定化予混合メタン-空気燃焼器における縦方向および横方向モードを予測するために,モード解析を行った。本研究で用いた幾何学的詳細と境界条件をBrodaら[1]で記述した。モード解析に加えて,火炎発生マニホールド(FGM)燃焼モデルによるラージエディシミュレーション(LES)を行い,不安定性とその発生源を見出した。ラージエディシミュレーションでは,燃焼器の入口で,広帯域インピーダンス境界条件を用いた。これは,入口における上流移動音波の影響を考慮する。燃焼器の出口を非反射境界条件で指定した。入口質量流量と温度条件はBrodaらと整合した。LES事例で予測されたモード解析と支配的な周波数によって予測された縦方向と横方向のモードを,実験的に観測された値と比較した。1760Hzで予測した最初の縦モードは1760Hzの実験値と良く一致した。10459Hzと17344Hzでの第1と第2の接線モードの予測値も,実験測定と良く一致した。LESシミュレーションで予測した卓越周波数は1940Hzであった。壁熱伝達効果に対するこの値への適切な補正を適用した後,それはモード解析と実験から得られたものとインラインであった。LESシミュレーションにおける異なるプローブ位置のスペクトル解析は,固有振動数でより高い熱音響結合を示した。本研究では,入口旋回数と温度の変化の影響も調べた。入口旋回数と入口温度の増加による支配的な周波数の変化の予測傾向を正確に捉えた。各条件に対して,流れ場をその限界サイクルに到達後,約4回のフロースルー時間(約12ms)について計算を行い,統計的に安定した条件を得た。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 固有振動数 ,  *シミュレーション ,  *旋回流 ,  騒音 ,  熱伝達 ,  *モード解析 ,  ガスタービン ,  *燃焼器 ,  境界条件 ,  希薄燃焼 ,  広帯域 ,  流れ場 ,  *ラージエディシミュレーション
準シソーラス用語： 燃焼不安定性 ,  *予混合気 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： ガスタービン  (PB02040Y) ,  燃焼一般  (XE04010W)

タイトルに関連する用語 (10件)： モード解析 ,  ラージエディシミュレーション ,  LES ,  スワール ,  安定化 ,  予混合空気 ,  メタン燃焼 ,  モード形状 ,  卓越周波数 ,  予測