CleanTech-Initiative: CFD-Simulation drallbehafteter Brennerströmung und Linear Eddy Modellierung der Schadstoffbildung in magerer vorgemischter Verbrennung

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CFD-Simulation drallbehafteter Brennerströmung und Linear Eddy Modellierung der Schadstoffbildung in magerer vorgemischter Verbrennung

Universität/Institut: Technische Universität Berlin

Abteilung: Fachgebiet Experimentelle Strömungsmechanik

Region: Berlin

Ansprechpartner: Christina Schrödinger
Müller-Breslau-Str. 8
10623 Berlin
Telefon: +49 (0)30 314 26597
Fax: -

Email: This e-mail address is being protected from spam bots, you need JavaScript enabled to view it

Projektlaufzeit: 01.06.08 - 31.05.11

Inhalt: Aus umweltpolitischen Gründen ist es seit einigen Jahren vermehrt ein Bestreben, in Gasturbinen den Schadstoffausstoß vor allem von Stickstoffoxiden (NOx) und Kohlenstoffmonoxid (CO) zu reduzieren. Emissionsreduktion wird unter anderem durch eine magere Mischung des Brennstoff-Luft-Gemisches erzielt. Allerdings sind magere Vormischflammen anfällig für thermoakustische Instabilitäten, welche die Betriebsfähigkeit und die Effizienz der Turbine verringern können. Mit der Entwicklung von aktiven und passiven Kontrollmethoden wird versucht, diesen unerwünschten Effekten entgegenzuwirken.
Eine Möglichkeit der aktiven Kontrolle ist die Beeinflussung der Mischung von Brennstoff und Oxidator. Das hier beschriebene DFG-finanzierte Projekt steht in enger Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt B9 des SFB 557, in dem die aktive Kontrolle durch zeitlich und örtlich variable Eindüsungen von Brennstoff in die Luftströmung experimentell untersucht werden.
Parallel zu den experimentellen Untersuchungen des TP B9 werden im Rahmen dieses Projekts einerseits die Mischungseigenschaften von Brennstoff und Luft und andererseits die Schadstoffbildung bei variierenden Parametern numerisch untersucht.
Die numerische Berechnungen des turbulenten, stark verdrallten Strömungsfeldes mit Hinblick auf die Mischung von Luft und Brennstoff mit und ohne Verbrennung werden mit dem kommerziellen CFD-Programm Fluent durchgeführt. Die Turbulenz-Chemie-Wechselwirkung und der Einfluss von Mischungsfluktuationen auf die Schadstoffbildung werden mit dem eindimensionalen Linear-Eddy-Modell unter Verwendung der Ergebnisse aus den CFD-Simulationen als „Stand-Alone-Modell“ modelliert.
Die numerischen Resulate sollen mit den experimentellen Ergebnissen des TP B9 validiert werden und dessen Arbeit unterstützen.

Relevanz: Reduktion von Schadstoffen

Kooperationsmöglichkeiten: Gasturbinenhersteller
Energieerzeuger
Energieversorger

Themenbereiche - Umweltfreundliche Energieerzeugung
- Energieeffizienz

Letzte Änderung: 26. März 2010

Dieser Eintrag wurde bestätigt.

CFD-Simulation drallbehafteter Brennerströmung und Linear Eddy Modellierung der Schadstoffbildung in magerer vorgemischter Verbrennung
Universität/Institut:	Technische Universität Berlin
Abteilung:	Fachgebiet Experimentelle Strömungsmechanik
Region:	Berlin
Ansprechpartner:	Christina Schrödinger Müller-Breslau-Str. 8 10623 Berlin Telefon: +49 (0)30 314 26597 Fax: -
Email:	This e-mail address is being protected from spam bots, you need JavaScript enabled to view it
Projektlaufzeit:	01.06.08 - 31.05.11
Inhalt:	Aus umweltpolitischen Gründen ist es seit einigen Jahren vermehrt ein Bestreben, in Gasturbinen den Schadstoffausstoß vor allem von Stickstoffoxiden (NOx) und Kohlenstoffmonoxid (CO) zu reduzieren. Emissionsreduktion wird unter anderem durch eine magere Mischung des Brennstoff-Luft-Gemisches erzielt. Allerdings sind magere Vormischflammen anfällig für thermoakustische Instabilitäten, welche die Betriebsfähigkeit und die Effizienz der Turbine verringern können. Mit der Entwicklung von aktiven und passiven Kontrollmethoden wird versucht, diesen unerwünschten Effekten entgegenzuwirken. Eine Möglichkeit der aktiven Kontrolle ist die Beeinflussung der Mischung von Brennstoff und Oxidator. Das hier beschriebene DFG-finanzierte Projekt steht in enger Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt B9 des SFB 557, in dem die aktive Kontrolle durch zeitlich und örtlich variable Eindüsungen von Brennstoff in die Luftströmung experimentell untersucht werden. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen des TP B9 werden im Rahmen dieses Projekts einerseits die Mischungseigenschaften von Brennstoff und Luft und andererseits die Schadstoffbildung bei variierenden Parametern numerisch untersucht. Die numerische Berechnungen des turbulenten, stark verdrallten Strömungsfeldes mit Hinblick auf die Mischung von Luft und Brennstoff mit und ohne Verbrennung werden mit dem kommerziellen CFD-Programm Fluent durchgeführt. Die Turbulenz-Chemie-Wechselwirkung und der Einfluss von Mischungsfluktuationen auf die Schadstoffbildung werden mit dem eindimensionalen Linear-Eddy-Modell unter Verwendung der Ergebnisse aus den CFD-Simulationen als „Stand-Alone-Modell“ modelliert. Die numerischen Resulate sollen mit den experimentellen Ergebnissen des TP B9 validiert werden und dessen Arbeit unterstützen.
Relevanz:	Reduktion von Schadstoffen
Kooperationsmöglichkeiten:	Gasturbinenhersteller Energieerzeuger Energieversorger
Themenbereiche	- Umweltfreundliche Energieerzeugung - Energieeffizienz
Letzte Änderung:	26. März 2010
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