Chemielumineszenz und Wärmefreisetzung in periodisch angeregten turbulenten Flammen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Sattelmayer
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 28176520

• Erstellungsjahr: 2011

Zusammenfassung der Projektergebnisse

OH∗ und CH∗ Chemilumineszenz wird oft zur Charakterisierung der Wärmefreisetzung in turbulenten Flammen verwendet. Meist wird ein linearer Zusammenhang angenommen, was jedoch nicht gerechtfertigt ist. Im Projekt wurde die Verwendung von OH∗ als Maß für die Wärmefreisetzung in mageren turbulenten Flammen untersucht. Es wurde gezeigt, dass lediglich die integrale Wärmefreisetzung durch OH∗ abgebildet wird. Die lokale Wärmefreisetzung wird aufgrund der Turbulenz-Chemie-Interaktion in der Flamme nicht durch OH∗ charakterisiert. Eine modellbasierte Korrekturmethode wurde entwickelt, um eine bessere Abbildung der lokalen Wärmefreisetzung in turbulenten Flammen durch OH∗ zu erreichen. Die Korrekturmethode basiert auf einem statistischen Modell der durch Turbulenz verursachten Flammenstreckung und Simulationen von Gegenstromflammen, um die nichtlinearen Zusammenhänge zwischen Turbulenz, OH∗ Intensität und Wärmefreisetzung zu modellieren. Für alle untersuchten Flammen im mageren vorgemischten Regime zeigt die korrigierte OH∗ Chemilumineszenz eine gute Übereinstimmung mit der Wärmefreisetzungsverteilung.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Combustion noise modeling using chemiluminescence data as indicator for the heat release distribution. Proceedings of European Combustion Meeting, 2007
  Wäsle, J.; Winkler, A.; Lauer, M. & Sattelmayer, T.
  
• Luftzahlmessung in einer turbulenten Drallflamme auf Basis spektral aufgelöster Chemilumineszenz. VDI-Berichte 1988, 2007, pp. 735-741
  Lauer, M. & Sattelmayer, T.
  
• Heat release calculation in a turbulent swirl flame from laser and chemiluminescence measurements. Proceedings of 14th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, 2008
  Lauer, M. & Sattelmayer, T.
  
• On the adequacy of chemiluminescence as a measure for heat release in turbulent flames with mixture gradients. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2010, Vol. 132/6, pp. 061502/1-8
  Lauer, M. & Sattelmayer, T.
  
• Determination of the Heat Release Distribution in Turbulent Flames by Chemiluminescence Imaging. Dissertation, Technische Universität München, 2011
  Lauer, M.