Einfluss der Drallströmungsform auf das verbrennungsinduzierte Aufplatzen in Wirbelrohren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Sattelmayer
• Fachliche Zuordnung: Technische Thermodynamik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 39174579

Gegenstand des Vorhabens ist die Untersuchung der plötzlichen Flammenausbreitung im Achsenbereich von Wirbelrohren. Aufbauend auf den vorangegangenen Arbeiten wurden in der ersten Förderperiode Experimente mit einer zweiten Konfiguration durchgeführt, um eine breitere Datenbasis zur Verfügung zu stellen und Geometrieunabhängigkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Durch den Übergang auf hochfrequent repetierende, planare Verfahren konnten die momentanen Grobstrukturen des Geschwindigkeitsfeldes zusammen mit der Flammenlage erfasst und deren zeitliche Änderung beobachtet werden, was vor allem für die Untersuchung des fluktuierenden Strömungszustandes nützlich ist. Numerisch wurde ein dreidimensionales Modellierungskonzept auf URANS-Basis entwickelt, das eine quantitative Vorhersage der Rückschlagsgrenzen unter Berücksichtigung aller Einflussgrößen ermöglicht. Gleichzeitig wurde für Parameterstudien eine zweidimensionale Variante abgeleitet. Durch eine wirbeldynamische Analyse der numerischen Ergebnisse konnten die Gründe, die zum verbrennungsinduzierten Wirbelaufplatzen führen, identifiziert werden. Im Rahmen der zweiten Förderperiode wird die Datenbasis für die zweite Konfiguration erweitert sowie das beschriebene numerische Vorgehen auch für diese neue Geometrie angewandt. Die neuen Theorien zum physikalischen Hintergrund des zu untersuchenden Phänomens werden so auf ihre Allgemeingültigkeit hin geprüft werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen