Numerische Untersuchung von Ringwirbelstrukturen im Hinblick auf die Entstehung von Verbrennungsinstabilitäten

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Henning Bockhorn
• Fachliche Zuordnung: Strömungs- und Kolbenmaschinen
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5228972

Das dynamische Verhalten technischer Vormischflammen innerhalb des Gesamtwirkungskreises Mischer-Brenner-Flamme-Brennkammer hängt maßgeblich mit dem Auftreten von sich am Brenneraustritt bildenden, periodisch ablösenden und abreagierenden, turbulenten Ringwirbelstrukturen zusammen. Zunächst soll die Modellierung verschiedener typischer Strömungskonfigurationen (Anfahrwirbel, Freistrahl mit aufgeprägter Störung, Ringwirbelstruktur) im isothermen Fall bei kleiner Reynoldszahl erfolgen. Diese Berechnungen sollen sowohl mit Hilfe von Finite-VolumenVerfahren als auch mittels einer direkten numerischen Simulation erfolgen. Ziel ist hier eine Vertiefung des Verständnisses der für die Wirbelbildung und der nachfolgenden zeitlichen Entwicklung maßgeblichen Prozesse, sowie ein Vergleich der verwendeten numerischen Methoden im Hiblick auf den vorliegenden Anwendungsfall. Nachfolgend soll die Berechnung der Wirbelstrukturen ohne und mit überlagerter Reaktion im turbulenten Fall und darauf aufbauend die Modellierung des Übertragungsverhaltens von pulsierten turbulenten Vormischflammen unter Verwendung von Finite-Volumen-Verfahren erfolgen. Zur Validierung der Ergebnisse stehen Messwerte aus anderen Forschungsarbeiten des Institutes zur Verfügung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Horst Büchner