Ignition by free hot jet flow

• Applicant: Dr.-Ing. Robert Schießl
• Subject Area: Energy Process Engineering
• Term: from 2010 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 163557763

Im beantragten Projekt soll die Zündung durch turbulente heiße Freistrahlen, die in ein Kraftstoff/Luft Gemisch eindringen, untersucht werden. Dies wird durch numerische Simulationen, die auf einem statistischen Ansatz zur Beschreibung der Turbulenz und der Turbulenz/Chemie Wechselwirkung beruhen, sowie durch experimentelle Untersuchungen, deren Resultate für eine Evaluierung der Simulationen benutzt werden, bewerkstelligt. Dazu werden zugrunde liegenden Modelle kontinuierlich verfeinert, so dass schließlich ein verbessertes Simulationswerkzeug mit verbesserter Vorhersagekraft entsteht. Dabei werden auch zunehmend Einblicke in die Detailprozesse bei der Zündung durch heiße Freistrahlen gewonnen.Im Detail soll ein Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionsansatz (PDF) zur Beschreibung des turbulenten Freistrahls und seiner Wechselwirkung mit dem umgebenden Kraftstoff/Luft Gemisch benutzt werden. Dazu wird eine Transportgleichung für die Verbund-PDF von Skalaren und Geschwindigkeiten gelöst. Zur Beschreibung der chemischen Reaktionen werden bereits vorhandene reduzierte Modelle benutzt. Laserbasierte Verfahren werden benutzt, um experimentelle Untersuchungen an Freistrahlen, die sich mit dem umgebenden Gas mischen, durchzuführen. Um Effekte der Mischung und der chemischen Reaktion voneinander zu isolieren, sollen zwei Kategorien von Systemen untersucht werden, nämlich inerte Mischung eines kalten Jets geringer Dichte mit Stickstoff, sowie eine reagierende Konfiguration mit einem aus heißem Abgas bestehenden Jet. Die Modellentwicklung profitiert von den Resultaten der Projekte P1 (physikalische und chemische Modelle für Zündprozesse) und P6 (DNS).

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 1447: Physicochemical-based Models for the Prediction of Safety-Relevant Ignition Processes
• Participating Person: Dr.-Ing. Detlev Markus