Combustion of renewable fuels assisted by non-thermal plasmas
Final Report Abstract
Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen lassen sich folgendermaßen zusammenfassen : 1) Es ist gelungen bei Atmosphärendruck durch Plasma elektronisch angeregten Sauerstoff zu erzeugen, nachzuweisen und einem Brenner zuzuführen. 2) Eine Intensivierung der Reaktion in Wasserstoff und Methanflammen konnte festgestellt werden. 3) Auch bei ungezündeten Mischungen zeigte sich im Falle des Methans eine einsetzende Reaktion durch das Plasma. 4) Das Strömungsfeld wird durch das Plasma stark beeinflusst, was wiederum Auswirkungen auf die Reaktion hat. 5) Leider konnte der Temperatureffekt des Plasmas nicht komplett ausgeschlossen und dessen Auswirkungen quantifiziert werden. Um die längerfristige Anwendbarkeit der elektronischen Anregung von Verbrennungsspezies zur Verminderung der Schadstoffemissionen zu erreichen, ergeben sich aus diesen Ergebnissen folgende Fragestellungen für zukünftige Projekte: 1) Wie lässt sich der Temperatureinfluss des Plasmas quantifizieren und eventuell ausschließen? 2) Zeigen sich auch bei längerkettigen Brennstoffen positive Auswirkungen auf die Verbrennung? 3) Wie lässt sich technologisch eine möglichst große Menge angeregter Moleküle in einen Brenner einbringen, ohne vorher gequencht zu werden? Oder: 4) Verhindert das starke Quenching der anderen an der Verbrennung beteiligten Moleküle eine größere Effektivität der Methode?
Publications
- Excited oxygen generation by atmospheric radio-frequency plasma discharge for combustion intensification, in Nonequilibrium Processes in Plasma, Combustion, and Atmosphere, (Starik, A.M. and Frolov, S.M., Eds.), Torus Press, ISBN 978-5-94588-121-1, 118-122 (2012)
Pliavaka, K., Zähringer, K., Pliavaka, F., Riedel, U., Slavinskaya, N., Kuntner, N. and Thévenin, D.
- Atmospheric Generation of Excited Oxygen for Combustion Intensification by a RF Plasma Discharge, In: 6th European Combustion Meeting (ECM 2013), Lund, Sweden, 2013, P1-88, 5 pages
Pliavaka, K., Pliavaka, F., Gorbatov, S., Thévenin, D. and Zähringer, K.
- Influence of excited oxygen generated by a RF plasma discharge on atmospheric partially-premixed CH4/O2 and H2/O2 flames, 45th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference, AIAA Aviation and Aeronautics Forum and Exposition 2014, PDL-04, Plasma and Laser Enhanced Combustion/Propulsion, 2014, Paper AIAA 2014-42241, 12 pages
Zähringer, K., Pliavaka, K., Thévenin, D. and Riedel, U.
(See online at https://dx.doi.org/10.2514/6.2014-2241) - Influence of oxygen excitation by a RF plasma discharge on the flow field of atmospheric partiallypremixed CH4/O2 and H2/O2 flames. In: 7th European Combustion Meeting (ECM 2015), Budapest, Hungary
Zähringer, K., Pliavaka, K. and Thévenin, D.
