Danksagung .................................................... iii
Symbolverzeichnis ............................................. vii
1 Einleitung .................................................... 1
1.1 Die Begriffe
Entropiewelle und Entropieschall .......................... 1
1.2 Stand der Forschung ....................................... 8
1.3 Motivation und Ziel dieser Arbeit ........................ 13
2 Teststände und Messverfahren ................................. 15
2.1 Entropiewellengenerator (EWG) ............................ 15
2.1.1 Aufbau ............................................. 15
Geometrie .......................................... 15
Steuerung .......................................... 21
Anregungsarten ..................................... 28
2.1.2 Messtechnik ........................................ 29
Mikrofone .......................................... 29
Bestimmung der Machzahl ............................ 29
Thermoelemente ..................................... 30
Vibrometer ......................................... 31
Datenerfassung ..................................... 33
2.2 Brennkammerteststaiid (KBK) .............................. 35
2.2.1 Aufbau ............................................. 35
Geometrie .......................................... 35
Steuerung .......................................... 39
2.2.2 Messtechnik ........................................ 40
Mikrofone .......................................... 40
Thermoelemente ..................................... 42
Datenerfassung ..................................... 42
OH-Eigenleucliten-Detektor ......................... 43
PIV ................................................ 43
3 Messergebnisse und Auswertung ................................ 47
3.1 EWG-Messungen ............................................ 47
3.1.1 Experimenteller Nachweis von Eutropieschall ........ 47
Entropiewellendetektion ............................ 47
Über Pulslaufzeiten ................................ 49
Über Phasenverläufe ................................ 52
3.1.2 Parameterstudie zum Entropieschall ................. 54
Abhängigkeit von der Temperaturamplitude ........... 54
Abhängigkeit von der Machzahl ...................... 56
Abhängigkeit von der Lauflänge ..................... 57
3.1.3 Vergleich mit Theorie .............................. 59
3.1.4 Vergleich mit Numerischen Simulationen ............. 62
3.2 KBK-Messungen ............................................ 65
3.2.1 Betriebsbereich des KBK-Teststands ................. 65
3.2.2 Geschwindigkeitsfeld: PIV-Messungen ................ 69
3.2.3 Wärmefreisetzung: OH-Eigenleuchten (2D) ............ 75
3.2.4 Akustische Kennfelder .............................. 78
3.2.5 Versuche zur künstlichen Anregung .................. 84
3.2.6 Akustische Eigenschaften des Abgasrohrs ............ 88
Bestimmung der Schallgeschwindigkeit ............... 88
Rerlexionskoeffizient des Abschlussdiffusors ....... 92
3.2.7 Aussage zum tonalen Entropieschall ................. 94
3.2.8 Ausblick zum Breitband-Entropieschall .............. 99
Vergleich der kalten und heißen
Brennkammerströmung ............................... 100
4 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen ...................... 105
A Schaltbild der EWG Steuerung ................................ 107
B Tabelle der Mikrofonpositionen am Brennkammerteststand
(KBK) ....................................................... 109
C Berechnungsformeln für den Vergleich der experimentellen
EWG-Daten mit der Theorie ................................... 111
D Frequenzen zur Schallgeschwindigkeitsbestimmung ............. 113
E Tabelle der Schallgeschwindigkeiten im Abgasrohr (KBK) ...... 115
Literaturverzeichnis .......................................... 121
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