Aerosolausbreitung in generischen Passagierkabinen in Mischkonvektion

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Cierpka
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468826999

Lüftungskonzepte für Fahrgasträume in Flugzeugen und Bahnen zielen darauf ab ein behagliches, wohl temperiertes und sicheres Klima für die Reisenden zu schaffen. Durch die durch die Passgiere erzeugte Wärme überlagert sich hier die dadurch entstehende freie Konvektion mit der erzwungenen Konvektion durch die Lüftungsanlagen. Dadurch können sehr komplexe Strömungsstrukturen entstehen, welche mitunter ein sehr dynamisches nicht-stabiles Verhalten aufweisen. Dadurch kann es zur Konzentration von Aerosolen aus lokalen Quellen (Passagiere) kommen, die ein erhöhtes Infektionsrisiko für die in diesem Bereich sitzenden Personen darstellen können. Um die zugrundeliegende Strömungsphysik besser zu verstehen, sollen im beantragten Projekt optische Messtechniken eingesetzt werden, um in einer verkleinerten Modellzelle bei erhöhtem Druck die Aerosolausbreitung für unterschiedliche Parameter in der einzigartigen SCALEX-Anlage zu vermessen. Für ausgewählte Konfigurationen sollen diese Messungen durch stereoskopische Particle Image Velocimetry Messungen ergänzt werden, um das volumetrische Geschwindigkeitsfeld mit der Aerosolausbreitung zu korrelieren. Im Gegensatz zu früheren Studien soll hier der Schritt von zweidimensionalen Modellen hin zu einem dreidimensionalen Modell gegangen werden, um die tatsächlich von lokalen Quellen ausgehende Verbreitung der Aerosole im Raum zu bestimmen. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse helfen werden zukünftige Sicherheitskonzepte für sicheres Reisen zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen