Mehrdimensionale Flamelet-Modellierung für die LES von Kohlestaubflammen

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Hasse; Professor Dr.-Ing. Andreas Kempf; Professor Dr. Andreas Kronenburg
• Fachliche Zuordnung: Energieverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 238057103

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines multidimensionalen Flamelet-Modells für die Grobstruktursimulation (LES) der Feststoffverbrennung. Das Projekt ist aufgeteilt in a) die Entwicklung des Flamelet-Modells, b) eine a priori Simulation und Validierung durch Direkte Numerische Simulation (DNS) und c) eine a posteriori Anwendung der Flamelet-Methode in der LES. In Förderperiode 2 wird das während Phase 1 entwickelte und validierte Modell hin-sichtlich zweier technisch hochrelevanter Aspekte verbessert. Zum einen wird Abgasrezirkulation (AGR) betrachtet und ein Flamelet-Modell zur Beschreibung der AGR-typischen Vermischung von Strömen mit unterschiedlichem Reaktionsfortschritt entwickelt. Zum anderen wird das Modell für die detaillierte Vorhersage von Schadstoffvorläufern und der Schadstoffendprodukte NOx und SOx ausgebaut. Voraussetzung dafür ist die detaillierte Beschreibung der Pyrolyse von stickstoff- und schwefelhaltigen Brennstoffbestandteilen, welche durch die Verwendung des etablierten PoliMi-Ansatzes für die Kinetik der Feststoffkonversion gewährleistet wird. Am Ende von Förderperiode 2 wird ein validiertes, multidimensionales Flamelet-LES-Modell für die AGR und Schadstoffbildung verfügbar sein, welches bessere Vorhersagen als heutige RANS-Modelle verspricht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen