Large Eddy Simulation and acoustic analysis of multi-burner industrial gas turbines

• Auteur / Autrice : Gabriel Staffelbach
• Direction : Thierry Poinsot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dynamique des fluides
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Combustion

Mots clés libres

Flamme pilote

Les

Modes acoustiques azimutaux

Résumé

Pour réduire les émissions polluantes, les turbines à gaz sont utilisées dans des conditions opérationnelles susceptibles de provoquer des instabilités. Des tests avant la mise en opération sont donc nécessaires pour diagnostiquer leur possible apparition. Pour les turbines annulaires, ces tests sont effectués sur des configurations réduites avec un seul brûleur. Cette thèse propose d'étudier en utilisant la Simulation aux Grandes Echelles les phénomènes d'interaction entre brûleurs et l'impact des modes acoustiques azimutaux sur les brûleurs. Deux phénomènes négligés si on considère que un seul brûleur. De plus on s'intéresse au phénomène d'accrochage de flamme à l'aide d'une flamme pilote.

Pollutant emissions restrictions have driven gas turbine manufacturers to employ new technologies and to operate these systems in extreme operating conditions where combustion instabilities may develop. Extended experimental and numerical studies are required to assess the danger to the turbine. For annular combustors, most tests are performed in reduced single-burner configurations. This thesis proposes to study using Large Eddy Simulation two phenomena that are neglected: burner/burner interaction and the impact of acoustic azimuthal modes on the burners. An additional issue considered is the effect of the pilot fuel injection on the flame stability.