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Bachelor-/Masterarbeit

Bestimmung der Flammencharakteristiken eines Multi-Jet-Flame Brenners


Kurzbeschreibung:

Motivation:

 

Um den stabilen Betriebsbereich moderner Gasturbinen zu erweitern, wird die Möglichkeit untersucht die derzeit genutzten Drallflammen durch eine Matrix an Strahlflammen zu ersetzen. Es wird davon ausgegangen, dass dieses Brennerkonzept insbesondere im mageren bereich wesentlich weniger anfällig für Flammschwingungen ist. Da jedoch noch wenig Daten über die Flammen- und Stabilitätseigenschaften dieses Brenners vorliegen, wird diese Flamme derzeit mit Hilfe numerischer Strömungsberechnungen untersucht.  Solche CFD-Simulationen bieten die Möglichkeit verschiedene Flammencharakteristiken zu untersuchen, die auf experimenteller Weise nicht oder nur sehr schwer erfassbar sind.

 

 

Aufgabenstellung:

 

Die Aufgabe besteht in der Auswertung maßgeblicher Flammencharakteristiken numerischer Strömungssimulationen eines Matrix-Jetflammenbrenners. Nach einer Einarbeitung in die Postprocessing Tools der Simulationssoftware „OpenFOAM“ sollen für die Flammenausbreitung maßgebliche physikalischen Größen, wie Streckung, turbulente Flammengeschwindigkeit, und die Flammenlänge bestimmt und bei verschiedenen Konditionen verglichen werden. Gegebenfalls werden Simulationen weiterer Betriebspunkte selbständig durchgeführt. Die Aufgabenstellung kann an die Interessen und Fähigkeiten des Kandidaten angepasst werden und bietet einen guten Einstieg in die numerische Strömungssimulation von Flammen. Der Begin dieser Arbeit ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt möglich

 

 


Voraussetzungen: Voraussetzungen: Gute Programmierkenntnisse, insbesondere in der Datenauswertung sind erwünscht. Kenntnisse der numerischen Strömungs-mechanik (CFD) und der Verbrennungstechnik sind von Vorteil. Erfahrungen mit OpenFOAM sowie Linux sind gewünscht, aber keine Voraussetzung.

Beginn ab: 01. 01. 2020
Betreuer: M.Sc. Alexander Schwagerus
(eMail: Alexander.Schwagerus∂kit.edu )
Aufgabensteller: Prof. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
(eMail: Nikolaos.Zarzalis∂kit.edu )