Das Projekt "Direkte numerische Simulation turbulenter Vormischflammen auf der Basis einer skalaren Feldgleichung" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl und Institut für Technische Mechanik.Das Forschungsvorhaben dient zur Analyse der Interaktion einer Vormischflamme mit einem turbulenten Stroemungsfeld. Um die Vielzahl der dabei auftretenden Einflussparameter zu begrenzen, wird die Annahme einer duennen Flammenfront getroffen, deren Aufenthaltsort durch eine skalare Feldgleichung beschrieben wird. Durch dieses Flameletkonzept fuer die vorgemischte Verbrennung gelingt es, die chemischen von den stroemungsmechanischen Vorgaengen zu trennen. Es existieren dann vier massgebliche Parameter, die in ihrer direkten numerischen Simulation einer Variation unterzogen werden: die laminare Brenngeschwindigkeit, d.h. die Geschwindigkeit, mit der sich die Flamme durch ein ruhendes Gas bewegt, die Marksteinlaenge, die die Sensitivitaet der Flamme gegenueber Kruemmung und Streckung angibt, das Dichteverhaeltnis der verbrannten und unverbrannten Gase sowie die Reynoldszahl der Stroemung. Die ermittelten Ergebnisse sollen zu einem tieferen Verstaendnis der turbulenten, vorgemischten Verbrennung fuehren, um eine fundierte Modellierung, insbesondere der turbulenten Brenngeschwindigkeit, zu ermoeglichen. In einem ersten Schritt wurde die Dichteaenderung durch die Verbrennung vernachlaessigt, so dass die Flamme keine Rueckwirkung auf das Stroemungsfeld hat, und die laminare Brenngeschwindigkeit sowie die Marksteinlaenge wurden variiert. Dabei gelang es, zwei unterschiedliche Regimes der Flammenausbreitung zu identifizieren. Bei hohen Brenngeschwindigkeiten und kleinen Marksteinlaengen erfolgt die Propagation der Flamme nach dem Huyghen'schen Prinzip, waehrend sie sich bei kleinen Brenngeschwindigkeiten und grossen Marksteinlaengen wie ein diffuser Skalar verhaelt.
Das Projekt "TECFLAM - Mathematische Modellierung und Laser-Messtechnik von Verbrennungsvorgaengen - Teilvorhaben: Entwicklung hoeherer Turbulenzmodelle fuer Flammen^TECFLAM III - Vorhaben III.1 Experimentelle Untersuchungen zur schadstoffarmen Verbrennung von Braun- und Steinkohlen in einer Staubfeuerung^TECFLAM III - Arbeitspaket I - Teilprojekt 14: Modellierung und Validierung der Strahlungswaermeuebertragung durch Gas- und Partikelstrahlung in technischen Feuerraeumen^Tecflam^TECFLAM III - Vorhaben III,9 und Vorhaben IV.1 = Vorhabensanteil der DLR, FZ-Stuttgart^TECFLAM III - 1.1/2: Loesungsverfahren zur Simulation von 3D reaktiven Stroemungen/Loesung der PDF-Transportgleichung zur Beschreibung turbulenter Verbrennungsprozesse^TECFLAM III - Untersuchung der Bildung sehr grosser polyzyklischer Aromaten (PAH) in Flammen mittels REMPI-Massenspektrometrie^TECFLAM III - Laserspektroskopische Untersuchungen in turbulenten Diffusionsflammen und russenden Flammen^TECFLAM III - Entwicklung einer Software zur Simulation von technischen Verbrennungsprozessen zum Gemeinschaftsprojekt TECFLAM-Cray, TECFLAM - Industrieprojekt: Untersuchung des Einflusses von Stroemungs- und Mischungsprozessen auf die instationaere Hochdruckverbrennung; Arbeitspaket 10: Numerische Modellierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Technische Verbrennung.Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erstellung von fuer das Flamelet-Modell der turbulenten Verbrennung benoetigten Datenbibliotheken laminarer gestreckter Vormischflammen. Als realitaetsnaher Modellkraftstoff werden hierzu Mischungen von Heptan und Oktan zugrunde gelegt. Als Parameter werden Temperatur, Druck, Luftverhaeltnis, Streckung und die Druckaenderungsgeschwindigkeit variiert. Zur Berechnung von Zuendvorgaengen wird die Reaktionskinetik hoeherer Kohlenwasserstoffe bis C8 und bis 5000 K modelliert. Bei der Beschreibung des Zuendvorganges werden die bei der Reaktion auftretenden Druckwellen mitberuecksichtigt. Die Rechenmodelle werden anhand experimentell gewonnener Daten modifiziert und verifiziert. Hieraus sollen Aufschluesse ueber chemische Einfluesse auf die Hochdruckverbrennung abgeleitet werden. Die erforderlichen Versuche werden von den Verbundpartnern durchgefuehrt.