| Akustische Rückkopplung |
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Akustische Rückkopplung charakterisiert durch Eigenfrequenzen und –moden Bei den meisten selbsterregten Verbrennungsinstabilitäten ist der Rückkopplungsmechanismus akustischer Natur. Deshalb ist es zum Verständnis der Ursachen, die zum Auftreten selbsterregter Verbrennungsschwingungen führen, sehr wichtig, dass man als erstes die akustischen Gegebenheiten des Verbrennungssystems näher betrachtet. Hierbei interessieren in erster Linie die möglichen akustischen Resonanzfrequenzen (Eigenfrequenzen) sowie die zugehörigen Eigenmoden von Schalldruck- und Schallschnelle. Als Eigenmoden werden hier die im Resonanzfall vorliegenden stehenden Wellen von Schalldruck und Schallschnelle verstanden. Die folgende Abbildung zeigt am Beispiel eines einfachen Rohres, das am linken Ende geschlossen und am rechten Ende offen ist, die zur 1., 2. und 3. harmonischen korrespondierenden Eigenmoden des Schalldrucks in longitudinaler Richtung. Die Abschlussbedingungen sind hierbei idealisiert als schallhart für das linke und als schallweich für das rechte Ende angenommen.
Gegenüber diesem einfachen Beispiel sehen die Eigenmoden in einem realen Verbrennungssystem aufgrund von Querschnittsänderungen, der Beeinflussung durch die Strömung, der Temperaturänderung in der Verbrennungszone und der komplizierteren Randbedingungen an den Zu- und Abluftöffnungen des Systems deutlich anders aus. |