Vorhersage und Kontrolle des Flammenrückschlags von Wasserstoffflammen, Teilvorhaben: Strömungssimulation und Sensitivitätsanalyse

Description: Das Projekt flasHH untersucht den Einsatz von Wasserstoff (H2) als CO2-neutralen Brennstoff in modernen Verbrennungssystemen zur Reduktion der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. H2 kann aus erneuerbaren Quellen gewonnene Energie langfristig speichern, die Rückverstromung birgt jedoch erhebliche Sicherheitsrisiken wie Flammenrückschlag (engl. 'Flashback'). Dies gilt insbesondere für den Einsatz in emissionsarmen, vorgemischten Verbrennungssystemen, die in stationären Gasturbinen zur Stromerzeugung Stand der Technik sind. Die sichere und zuverlässige Nutzung von H2 erfordert ein tiefgehendes Verständnis der physikalischen Mechanismen, die zur Flammenstabilisierung und Rückschlagsvermeidung beitragen. Das Ziel des Projektes ist es validierte Methoden zur Vorhersage und Vermeidung des Flammenrückschlags zu entwickeln. Der Einfluss des konjugierten Wärmeübergangs im Wandmaterial soll dabei besondere Beachtung finden. Numerische Simulation, Experiment und datengetriebene bzw. ordnungsreduzierte Modellierungsansätze sollen in innovativer Weise integriert werden, um systematische und anwendungsrelevante Erkenntnisse zum Rückschlag von Strahl- und Drallflammen mit 100 % Wasserstoff zu gewinnen und Optimierungsstudien zu ermöglichen. Die Technische Universität Berlin (TUB) und die Technische Universität München (TUM) führen das Vorhaben in enger Zusammenarbeit und mit Ko-Finanzierung durch die Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V. (FVV) durch. Mitglieder der FVV, darunter Siemens Energy, stehen beratend zur Seite.

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Tags: Berlin ? München ? Fossiler Brennstoff ? Berlin ? Wasserstoff ? Stromerzeugung ? Erneuerbare Energie ? Gasturbine ? Verbrennung ? Energiequelle ? Energiespeicher ? Sensitivitätsanalyse ? Stand der Technik ? Strömungsmodell ? Verbrennungsmotor ?

Region: Bavaria

Bounding boxes: 11.5° .. 11.5° x 49° .. 49°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• FVV e. V. (Mitwirkung)
• Technische Universität München (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2025-08-01 - 2028-07-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub-project: Flow simulation and sensitivity analysis
  Description: The flasHH project is investigating the use of hydrogen (H2) as a CO2-neutral fuel in modern combustion systems to reduce dependence on fossil fuels. H2 can store energy generated from renewable sources in the long term, but reconversion to electricity poses significant safety risks such as flashback. This applies in particular to its use in low-emission, premixed combustion systems, which are state of the art in stationary gas turbines for power generation. The safe and reliable use of H2 requires an in-depth understanding of the physical mechanisms that contribute to flame stabilization and flashback prevention. The aim of the project is to develop validated methods for the prediction and prevention of flashback. The influence of conjugate heat transfer in the wall material will be given special attention. Numerical simulation, experiment and data-driven or order-reduced modelling approaches are to be integrated in an innovative way in order to gain systematic and application-relevant insights into the flashback of jet and swirl flames with 100 % hydrogen and to enable optimization studies. The Technical University of Berlin (TUB) and the Technical University of Munich (TUM) are carrying out the project in close cooperation and with co-financing from the Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V. (FVV). Members of the FVV, including Siemens Energy, are providing advice. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1139428

Status

Aktiv

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