Vierdimensionale Messung thermoakustischer Oszillationen

Magere Verbrennung von Treibstoffen, also Verbrennung bei Luftüberschuss, ist schadstoffarm und effizient. Leider neigt diese Art der Verbrennung bei allen Treibstoffen zu thermoakustischen Oszillationen, also auch bei nachhaltig hergestellten alternativen Kraftstoffen für die Luftfahrt. Die Thermoakustik beschreibt Vorgänge bei denen Schwankungen in der Wärmefreisetzung zur Ausbreitung von Schallwellen führen, die wiederum diese Verbrennungsinstabilitäten rückwirkend verstärken können. Diese si ch so aufschaukelnden Druckschwankungen können so heftig werden, dass die Flamme erlischt oder es zur Beschädigung der Brennkammer kommt. Thermoakustische Vorgänge sind durch das Zusammenwirken verschiedener physikalischer Größen so komplex, dass sie nur m it Unterstützung von Hochleistungsrechnern simuliert werden können. Zur Validierung dieser Simulationen sind thermoakustische Oszillationen zuvor in Prüfständen sowohl räumlich als auch in ihrem zeitlichen Verlauf zu untersuchen. In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Dresden soll nun in diesem Projekt nachgewiesen werden, dass die Kombination laseroptischer Messverfahren mit Algorithmen künstlicher Intelligenz eine volle räumliche und zeitliche Erfassung dieser thermoakustischen Oszillationen auch bei einem eingeschränkten Blickwinkel in den Prüfstand erlaubt. Wir erwarten, dass ein solches vierdimensionales innovatives Element in der Erforschung thermoakustischer Phänomene auch zu einem Paradigmenwechsel in der Beschreibung dieser Kopplung von Akustik und Flammendynamik führen wird.