Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik ¦ Engler-Bunte-Institut ¦ English ¦ Impressum ¦ Datenschutz ¦ KIT
Chemischer
Gleichgewichtsrechner

Probieren Sie auf dieser Seite unser Programm für die Berechnung des thermodynamischen Gleichgewichtes einer Gasmischung
mehr ...

Kontakt

Engler-Bunte-Ring 7
76131 Karlsruhe 

Gebäude 40.13.I 

Tel: +49(0)721 608-42571
Fax: +49(0)721 608-47770

E-Mail: Sekretariat
Link zur Seite:
Kooperationspartner:
Bachelor- und Masterarbeiten

Aktuelle Angebote für das Anfertigen von Bachelor- und Masterarbeiten finden sie auf der folgenden Seite.
mehr ...

Forschungsschwerpunkt Gasverbrennung

Technischer Bezug

Die nachhaltige Forderung nach Senkung des Energieverbrauchs und der Schadstoffe erfordert die permanente Optimierung der Brenner, die zur Bedienung des Energiebedarfs
    - industrieller verfahrenstechnischer Prozesse
    - der Haushalte und
    - von Wärmekraftanlagen
eingesetzt werden. Wegen des heutigen hohen Standards kann eine weitere Optimierung nur durch die genaue Kenntnis der relevanten physikalisch-chemischen Prozesse erfolgen.

Forschungsgegenstand

Laminare Vormischflammen

  • experimentelle Bestimmung und theoretische Modellierung  verbrennungstechnischer Kenngrößen (Brenngeschwindigkeit,  Zündgrenzen etc.) in Abhängigkeit von Gemischdruck und –temperatur.
Bsp: Reaktionszone einer laminaren H2/Luft-Vormischflamme bei verschiedenen Austrittsgeschwindigkeiten.
2-D CFD-Rechnung mit Zweischritt-Kinetik (M. Hettel [2001])
[Berechnete H2-Vormischflamme]

Turbulente Vormisch- und Diffusionsflammen

  • Grundlagenuntersuchungen an turbulenten Vormisch- und Diffusionsflammen
  • Experimentelle Bestimmung und theoretische Erfassung der Zündstabilitäts-, Lastregel- und Ausbrandcharakteristika industrieller Staukörper- und Drallflammen
  • Wechselwirkung von chemischer Reaktion und Turbulenz in Flammen
Bsp: Schema zur Berechnung der zeitlich gemittelten Reaktionsrate im CFD-Code unter Verwendung
angenommener Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (PDFs) (P. Habisreuther [2000])
[Prinzip der \

Infrastruktur

Laminare Vormischflammen

  • Druckbrennkammer (20 bar 700 K) mit optischem Zugang
  • Kugelbehälter für deflagrative Flammenausbreitung bis 80 bar

Turbulente Vormisch- und Diffusionsflammen

  • Die vorhandene Versorgung (Luft und Erdgas) reicht für atmosphärische Brenner bis 2 MW thermischer Leistung
  • Die vorhandenen Kompressoren für Druckverbrennung liefern  120 g/s bei 40 bar

Vermessung des Geschwindigkeitsfeldes

  • Mehrfachhitzdrahtanemometrie zur Erfassung des Geschwindigkeitsvektors im reaktionsfreien Strömungsfeld
  • Gekühlte Mehrloch-Staudrucksonden zur Erfassung des 3D-Geschwindigkeits- und Konzetrationsfeldes im reaktionsbehafteten Strömungsfeld
  • 3-Kanal-LDA der Firma Dantec für zeitaufgelöste 3D-Geschwindigkeitsmessungen
  • Stereo-PIV  der Firma Dantec zur Messung der räumlichen Geschwindigkeitsfeldes

Erfassung der Reaktionsstruktur

  • Laser-Meßsystem für phasenkorrelierte Aufnahmen der laserinduzierten Prädissoziations-Fluoreszenz (LIPF) von OH-Molekülen und der Rayleigh-Streuung
    Laser:         Lambda-Physik

  • Kameras:  I-Max von Princeton Instruments
  • Gekühlte Mehrloch-Staudrucksonden zur Erfassung des 3D-Geschwindigkeits- und Konzetrationsfeldes im reaktionsbehafteten Strömungsfeld
  • 2-Kanal Konstant-Temperatur-Hitzdrahtanemometer-System (Dantec StreamLine)
  • Ionisationssonden