*** Turbulente, chemisch reaktive Strömung in Motorbrennräumen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 35154

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0075;F-Verbrennung

Kurzbeschreibung (Deutsch)

*** Turbulente, chemisch reaktive Strömung in Motorbrennräumen

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Publikation mit drei Anhängen:- A Methane/o2/N2/ Edge Flame in a Counter-Flow Mixing Layer: a Numerical Study (J. Lee, A. Tomboulides, K. Boulouchos, C.E. Frouzakis; 24 p.)- Transient phenomena during diffusion / edge flame transitions in an opposed-jet hydrogen / air burner (C. Frouzakis, A. Tomboulides, J. Lee, K. Boulouchos; 14 p.)- From diffusion to premixed flames in an H2/air opposed-jet burner: the role of edge flames (C. Frouzakis, A. Tomboulides, J. Lee, K. Boulouchos; 20 p.)SummaryWe continued the detailed study of (a) H2/air, and (b) CH4/O2/N2 edge/diffusion flame transitions on axisymmetric opposed-jet burners with time-accurate, transient 2-D Direct Numerical Simulations. In (a) detailed chemistry and transport were employed and the transition was studied over an extended range of fuel and oxidizer flowrates. It was found that edge and diffusion flames can exist under identical conditions over the Reynolds numer range 320

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Eidg. Technische Hochschule

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Boulouchos,Konstantinos
Lee,Jeremiah Ching Yu
Tomboulides,Ananias
Frouzakis,Christos

Schlussbericht (Deutsch)

Das Ziel des vorliegenden Projektes war, das Werkzeug der Direkten Numerischen Simulation zum vertieften Verständnis von generischen Fällen der Wechselwirkung zwischen Turbulenz und chemischer Kinetik einzusetzen und durch Weiterentwicklung des entesprechenden Code Wege aufzuzeigen, wie erste Berechnungen für Flammen von technischer Bedeutung (in Anwendungen) in der nahen Zukunft modellfrei durchgeführt werden können.Beide Ziele wurden praktisch vollständig erreicht. Als Beispiele für die Beschreibung von komplexen Interaktionen zwischen Strömungsparameterern und laminaren Flammen, erwähnen wir in diesem Bericht einerseits die detaillierte Untersuchung des Übergangs von gestrechten Diffusions- zu vorgemischten ?edge flames? und vice-versa und anderseits instationäre Effekte (Löschen und Widerzünden) von Diffusionsflammen am Gegenstrombrenner. Beide Fälle, welche als sehr wesentlich für das Verständnis und die Modellierung der turbulenten Verbrennung erachtet werden, sind erstmals in diesem Umfang studiert und die entsprechenden Arbeiten an renommierten Journals veröffentlicht.Inzwischen ist der ursprüngliche 2-D Code ?in Zusammenarbeit mit dem Argonne National Lab- soweit entwickelt worden, dass eine voll parallelisierte 3-D Version für komplexe Geometrien mit ?Ein-Schritt?-Reaktionskinetik praktisch fertiggestellt ist. Damit und mit Hilfe des neu an unserem Laboratorium anzuschaffenden PC-Linux-Cluster werden wir in der nahe Zukunft in der Lage sein, erste DNS-Simulationen für Flammen bei turbulenten oder Übergangsströmung durchzuführen.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:


Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Boulouchos,Konstantinos
Frouzakis,Christos

Zugehörige Dokumente

• Turbulente chemisch reactive Strömung in Motorbrennräumen - Schlussbericht [PDF] 1'493 kB