Entwicklung reduzierter Modelle für die pulsierende Verbrennung (A02)

• Fachliche Zuordnung: Mathematik ; Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200291049

Das Projektziel ist die Entwicklung von passiven und stabilen port-Hamiltonischen (pH) reduzierten Modellen für die verschiedenen Subsysteme bei der pulsierenden Detonationsverbrennung und bei der stoßfreien Verbrennung. Die pH-Struktur erlaubt es, die Subsysteme einzeln zu reduzieren und modular miteinander zu verknüpfen, wobei das resultierende Gesamtsystem wieder ein pH-System ist. Weitere Vorteile einer pH Formulierung sind Robustheit gegenüber Störungen aufgrund einer physikalisch sinnvollen Formulierung sowie Invarianz der Modellklasse unter Galerkin-Projektion bei Orts- und Zeitdiskretisierung. Es wird eine Operator pH-Formulierung der Verbrennungsgleichungen hergeleitet und analysiert. Die neu entwickelte Modellreduktionsmethode „shifted Proper Orthogonal Decomposition“ (shifted-POD) soll hinsichtlich pH Strukturerhaltung erweitert werden. Zusätzlich sollen pH Struktur erhaltende, datengetriebene Modellreduktionsmethoden, basierend auf numerischen und experimentellen Input- und Outputdaten der Brennkammer, entwickelt werden. Des Weiteren soll die Bestimmung der Transportgeschwindigkeiten und -richtungen bei der shifted-POD mit Methoden des maschinellen Lernens untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1029: TurbIn - Signifikante Wirkungsgradsteigerung durch gezielte, interagierende Verbrennungs- und Strömungsinstationaritäten in Gasturbinen
• Antragstellende Institution: Technische Universität Berlin
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Volker Mehrmann; Professor Dr. Jörn Lothar Sesterhenn, bis 6/2016