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@PhDThesis{Trevisan:2018:EsExIn,
               author = "Trevisan, Bruno Peruchi",
                title = "Um estudo experimental da intera{\c{c}}{\~a}o turbul{\^e}ncia, 
                         combust{\~a}o e ac{\'u}stica",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2018",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2018-02-28",
             keywords = "combust{\~a}o turbulenta, instabilidade de combust{\~a}o, 
                         velocimetria por laser doppler, turbul{\^e}ncia, combust{\~a}o 
                         n{\~a}o pr{\'e}-misturada, turbulent combustion, combustion 
                         instability, laser doppler velocimetry, turbulence, non-premixed 
                         combustion.",
             abstract = "Um dos principais problemas em sistemas de combust{\~a}o de 
                         motores aeroespaciais est{\'a} relacionado com as instabilidades 
                         de combust{\~a}o. Estas perturba{\c{c}}{\~o}es ocorrem devido 
                         ao acoplamento entre os fen{\^o}menos de combust{\~a}o, 
                         ac{\'u}stica e turbul{\^e}ncia. Tais instabilidades podem causar 
                         vibra{\c{c}}{\~o}es, degrada{\c{c}}{\~a}o significativa e em 
                         casos severos, podem levar {\`a} destrui{\c{c}}{\~a}o do motor. 
                         O conhecimento dos fen{\^o}menos f{\'{\i}}sicos relacionados 
                         com a instabilidade de combust{\~a}o fornece dados para avaliar 
                         os modelos f{\'{\i}}sicos inclusive os utilizados na 
                         din{\^a}mica dos fluidos computacional. As t{\'e}cnicas de 
                         diagn{\'o}stico laser se mostraram uma poderosa ferramenta para 
                         an{\'a}lise deste fen{\^o}meno por serem m{\'e}todos n{\~a}o 
                         intrusivos, com alta taxa de repeti{\c{c}}{\~a}o e alta 
                         resolu{\c{c}}{\~a}o espacial e temporal. No presente trabalho 
                         foi realizado um estudo experimental da intera{\c{c}}{\~a}o 
                         combust{\~a}o, ac{\'u}stica e turbul{\^e}ncia em uma 
                         c{\^a}mara de combust{\~a}o n{\~a}o pr{\'e}misturada. O 
                         combust{\'{\i}}vel utilizado foi propano comercial e o oxidante 
                         era ar. A t{\'e}cnica de velocimetria por laser doppler foi 
                         utilizada para caracteriza{\c{c}}{\~a}o do campo de velocidade 
                         dos escoamentos inerte e reativos. A c{\^a}mara de combust{\~a}o 
                         utilizada {\'e} dividida em duas regi{\~o}es: a regi{\~a}o de 
                         entrada, localizada a montante dos injetores e a regi{\~a}o 
                         principal, localizada a jusante dos injetores. O 
                         combust{\'{\i}}vel {\'e} injetado na c{\^a}mara por meio de 
                         tr{\^e}s injetores, onde cada injetor fornece o 
                         combust{\'{\i}}vel sob a forma de dois jatos planos e paralelos. 
                         Com rela{\c{c}}{\~a}o ao escoamento na regi{\~a}o de entrada, 
                         os resultados mostraram um comportamento de turbul{\^e}ncia em 
                         equil{\'{\i}}brio. A presen{\c{c}}a da combust{\~a}o 
                         inst{\'a}vel induziu uma pulsa{\c{c}}{\~a}o 
                         determin{\'{\i}}stica no escoamento de entrada, a qual foi 
                         respons{\'a}vel pelo aumento das flutua{\c{c}}{\~o}es de 
                         velocidade longitudinais. Este movimento coerente {\'e} 
                         visualizado na densidade espectral de energia na forma de um pico 
                         de energia. Ao que diz respeito aos escoamentos na regi{\~a}o 
                         principal, o escoamento inerte apresentou simetria do escoamento 
                         m{\'e}dio e mostrou a presen{\c{c}}a de zonas de 
                         recircula{\c{c}}{\~a}o localizadas na parte posterior dos 
                         injetores. As densidades espectrais de energia mostraram a 
                         presen{\c{c}}a de um pico de energia, que {\'e} relacionado aos 
                         movimentos associados {\`a} emiss{\~a}o de v{\'o}rtices. A 
                         presen{\c{c}}a da combust{\~a}o gerou um diminui{\c{c}}{\~a}o 
                         do comprimento m{\'e}dio das zonas de recircula{\c{c}}{\~a}o. A 
                         combust{\~a}o est{\'a}vel apresentou um movimento coerente pouco 
                         energ{\'e}tico, caracterizado pela aus{\^e}ncia de um pico de 
                         energia nas densidades espectrais de energia e uma certa 
                         periodicidade nas fun{\c{c}}{\~o}es de 
                         autocorrela{\c{c}}{\~a}o temporal. O escoamento reativo 
                         inst{\'a}vel apresentou um movimento coerente e energ{\'e}tico, 
                         caracterizado por um pico de energia de frequ{\^e}ncia bem 
                         definida nas densidades espectrais de energia, car{\'a}ter 
                         bimodal nas distribui{\c{c}}{\~o}es de velocidade e 
                         fun{\c{c}}{\~a}o de autocorrela{\c{c}}{\~a}o peri{\'o}dica. 
                         ABSTRACT: One of the main problems in aerospace engine combustion 
                         is related to combustion instabilities. These instabilities are 
                         due to the coupling between combustion, acoustic and turbulence. 
                         Such instabilities can lead to vibrations, significative 
                         degradation of the combustion process and in severe cases, the 
                         engine or the propulsion system can be damaged or destroyed. The 
                         knowledge of the physical phenomena related to combustion 
                         instability provides data for evaluating physical models used in 
                         computational fluid dynamics. Laser Diagnostics are a powerful 
                         tool to study these interactions because they are non intrusive 
                         methods, with high repetition rate and high spatial and temporal 
                         resolution. In the present work an experimental study of the 
                         interaction between combustion was carried out in an unpremixed 
                         combustion chamber. The fuel used was commercial propane and the 
                         oxidant was air. The Doppler laser velocimetry technique was used 
                         to characterize the velocity field of the inert and reactive 
                         flows. The combustion chamber used is divided into two regions: 
                         the entrance region, located upstream of the fuel injectors and 
                         the main region, located downstream of the fuel injectors. The 
                         fuel is injected into the combustion chamber by three injectors, 
                         where each injector provides the fuel in the form of two flat and 
                         parallel jets. As far as the flow in the entrance region are 
                         concerned, the results show an equilibrium turbulence behavior. 
                         The presence of the unstable combustion induces a deterministic 
                         pulsation in the inlet flow. This pulsating behavior was 
                         responsible for the increase in the longitudinal velocity 
                         fluctuations. The signature of this pulsation consists of an 
                         energy peak on the energy spectral density. Concerning the flow in 
                         the main region, the inert flow showed symmetry of the mean flow 
                         and the presence of recirculation zones located at the back of the 
                         injectors. The spectral energy densities showed the presence of an 
                         energy peak, which is related to the movements associated with the 
                         emission of vortices. The presence of the combustion generated a 
                         decrease of the average length of the recirculation zones. The 
                         stable combustion presented a low energy coherent movement, 
                         characterized by the absence of a peak of energy in the spectral 
                         energy densities and a certain periodicity in the functions of 
                         temporal autocorrelation. The unstable reactive flow presented a 
                         coherent and energetic movement, characterized by a well-defined 
                         frequency energy peak at the spectral energy densities, a bimodal 
                         characteristic in the velocity distributions and periodic 
                         autocorrelation functions.",
            committee = "Dourado, Wladimyr Mattos da Costa (presidente/orientador) and 
                         Mendon{\c{c}}a, M{\'a}rcio Teixeira de and Travelho, Jeronimo 
                         dos Santos and Carvalho Junior, Jo{\~a}o Andrade de and Bruel, 
                         Pascal",
         englishtitle = "An experimental study of the interaction between turbulence, 
                         combustion and acoustic",
             language = "pt",
                pages = "159",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3QNJQPS",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3QNJQPS",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "27 nov. 2020"
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