SFB 568:  Strömung und Verbrennung in zukünftigen Gasturbinenbrennkammern

• Subject Area: Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
• Term: from 2001 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5484378

Das globale Ziel des Sonderforschungsbereichs besteht in der Formulierung und Validierung eines integralen Gesamtmodells zur Entwicklung und Optimierung neuer Gasturbinen-Brennkammerkonzepte. Das integrale Gesamtmodell setzt sich im Wesentlichen aus vier Elementen zusammen:
1. Teilmodelle der physikalischen/chemischen Mechanismen und Interaktionen,
2. geeignete numerische Methoden,
3. Berücksichtigung von Randbedingungen bzw. benachbarten Komponenten und Wechselwirkung,
4. Durchführung gezielter Validierungsexperimente.
Zur Verwirklichung dieser Ziele ist es erforderlich, die auftretenden Phänomene nach verschiedenen Gesichtspunkten zu unterteilen, um zu übersichtlichen Teilproblemen zu gelangen, die in verschiedenen Teilprojekten bearbeitet werden können. Einen Ansatzpunkt hierzu bieten die geometrische Komplexität des zu untersuchenden Objektes und die Methoden zur Erfassung in verschiedenen Bereichen ablaufender thermofluiddynamischer und/oder reaktionskinetischer Phänomene. Zu beachten ist jedoch, dass die einzelnen Teilprobleme eng miteinander verknüpft sind. Die Projektbereiche zur Bearbeitung der Aufgabenstellung unterteilen sich demnach nach der geometrischen Anordnung der Brennkammer: A) Einspritzsysteme und Gemischbildung, B) Verbrennung, C) Wechselwirkung und strömungsmechanische Vorgänge, D) Numerische Verfahren und Datenmanagement.

• DFG Programme: Sonderforschungsbereiche

Completed projects

• A01 - Primärzerstäubung eines Gasturbinenzerstäubers (Teilprojektleiter Roisman, Ilia ;  Tropea, Cameron )
• A02 - Experimentelle und numerische Untersuchungen der Filmströmung und -verdampfung an festen Wänden (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Gambaryan-Roisman, Tatiana ;  Stephan, Peter )
• A03 - Modellierung der Tröpfchenwechselwirkung (Teilprojektleiterin Gutheil, Eva )
• A04 - Thermodynamisch konsistente Modellierung von Gasturbinen-Sprays (Teilprojektleiter Dreizler, Andreas ;  Sadiki, Amsini )
• B01 - Transiente Prozesse in turbulenten Flammen unter Gasturbinenbedingungen (Teilprojektleiter Dreizler, Andreas )
• B02 - Vereinfachte Reaktionsmodelle für die Verbrennung in Gasturbinenbrennkammern (Teilprojektleiter Bock, Hans Georg ;  Lebiedz, Dirk ;  Riedel, Uwe ;  Volpp, Hans-Robert ;  Warnatz, Jürgen )
• B03 - Grobstruktursimulation von Verbrennungssystemen unter Gasturbinenbedingungen (Teilprojektleiter Janicka, Johannes )
• B04 - Entwicklung eines vereinfachten Modells für die Rußbildung in Gasturbinenbrennkammern (Teilprojektleiter Bock, Hans Georg ;  Riedel, Uwe ;  Volpp, Hans-Robert ;  Warnatz, Jürgen )
• B05 - Vorgemischte turbulente Verbrennung: Analyse und Modellierung zu verallgemeinerten Randbedingungen der G-Gleichung (Teilprojektleiter Oberlack, Martin )
• C01 - Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Wirkung des Verdichters auf die Brennkammereinströmung (Teilprojektleiter Stoffel, Bernd )
• C02 - Strömung und Mischung im Primärzonenbereich von Gasturbinenbrennkammern (Teilprojektleiter Hennecke, Dietmar K. ;  Tropea, Cameron )
• C03 - Numerische Modellierung konvektiver Wärmeübertragung in Gasturbinenbrennkammern unter Berücksichtigung wandnaher Turbulenz (Teilprojektleiter Jakirlic, Suad )
• D01 - Entwicklung und Analysis numerischer Verfahren für Strahlungstransportgleichungen und Kopplung an strömungsdynamische Gleichungen (Teilprojektleiter Klar, Axel ;  Pinnau, René )
• D02 - Effiziente numerische Verfahren zur Berechnung und Optimierung turbulenter reaktiver Strömungen (Teilprojektleiter Schäfer, Michael )
• D03 - Integrales Modell zur Simulation von Gasturbinenbrennkammern (Teilprojektleiter Janicka, Johannes ;  Schäfer, Michael )
• D04 - Adaptive Qualitätskontrolle bei der Grobstruktursimulation (Teilprojektleiter Lang, Jens )
• D05 - Effiziente numerische Multilevel-Verfahren zur Optimierung von Gasturbinenbrennkammern (Teilprojektleiter Ulbrich, Stefan )
• T01 - Fortschrittliche Auslegungsgrundlagen für Fluggasturbinenbrennkammern (Teilprojektleiter Janicka, Johannes )
• T01 - Fortschrittliche Auslegungsgrundlagen für Fluggasturbinenbrennkammern (Teilprojektleiter Janicka, Johannes )
• T02 - Grobstruktursimulation von Zweiphasen Strömungen und Vormischflammen für Brennkammern (Teilprojektleiter Janicka, Johannes ;  Sadiki, Amsini )
• T03 - Bildgebende laseroptische Messverfahren zur Auslegung von Saugrohreinspritzungen in Ottomotoren (Teilprojektleiter Dreizler, Andreas )
• T04 - Laserbasierte Messmethoden zur Untersuchung zyklischer Schwankungen in motorischen Prozessen (Teilprojektleiter Dreizler, Andreas )
• Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Janicka, Johannes )

• Antragstellende Institution: Technische Universität Darmstadt
• Beteiligte Hochschule: Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
• Beteiligte Institution: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Johannes Janicka