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In: Thermoacoustic Combustion Instability Control: Engineering Applications and Computer Codes, Academic Press, London, ISBN: 978-0-323-89910-9, 113–201p. (2023) DOI:10.1016/C2020-0-03374-8
Nonlinear dynamics in Rijke-type and swirling combustion systems are theoretically and experimentally studied in this chapter. The effects of the heat source on the process of transition to thermoacoustic instability are studied first with no noisy fluctuations present via experimental and theoretical approaches. The effects of the noisy fluctuations on the stability behaviors of these thermoacoustic systems are then theoretically investigated. Colored noise effect on the stochastic properties of an annular combustor is then examined in theory. The noise is used to characterize the turbulence-induced, non-coherent heat release fluctuations. Finally, nonlinear features in the swirling combustor are experimentally and theoretically evaluated. The nonlinear dynamic model of “kick-oscillator†could be applied to capture combustion pulses and periodic limit cycle behaviors followed by period-doubling bifurcation and a transition to chaos.
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