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 ...

Sorry, up to now, this page is only available in german!

Anregungsmechanismen selbsterregter Druck-/Flammenschwingungen in drallbehafteten Strömungen und Flammen

In industriellen Anwendungen finden verdrallte Strömungen und Flammen heute eine breites Einsatzgebiet, zum Beispiel bei den Gasturbinenbrennern aller namhaften Kraftwerkshersteller. Ein großer Vorteil von Drallflammen liegt in der Erzeugung eines drallinduzierten, aerodynamischen Rückströmgebietes, wodurch Wärme und chemisch aktive Spezies zum Frischgemisch am Brenneraustritt zurücktransportiert werden, sowie Zonen mit geringen Strömungsgeschwindigkeiten und ausreichend hohen Verweilzeiten geschaffen werden. Daraus resultiert eine sehr gute Zündstabilität von Drallflammen und realisierbare hohe Last-/Luftzahlregelbereiche sowie die Möglichkeit der extremen Mager-Vormischung mit hohen Luftzahlen, wodurch hochverdrallte Flammen ein hohes NOX-Minderungspotential besitzen.

Aufgrund der hohen Reaktionsdichten von Drallflammen, also kurzen Ausbrandlängen und niedrigen flammeninternen Verzugszeiten besitzen vorgemischte, verdrallte Verbrennungssysteme jedoch eine erhöhte Neigung zur Ausbildung selbsterregter Druck-/Flammenschwingungen, was zu nicht akzeptablen mechanischen und thermischen Belastungen der Anlagen mit starken Einschränkungen des hohen Last-/Luftzahlregelbereichs führt.

Die durchgeführten Untersuchungen und studentischen Arbeiten bestehen u.a in der experimentellen und theoretischen Charakterisierung von isothermen Strömungsinstabilitäten in drallbehafteten Strömungen und Flammen in Abhängigkeit des Drallerzeugertypes und der jeweiligen Brenneraustrittsgeometrie. Weiterhin werden die Anregungs- und Erhaltungsmechanismen selbsterregter Verbrennungsinstabilitäten an verschiedenen Modell- und Industriebrennern, sowie an einem Brennerprüfstand im Technikumsmaßstab untersucht und hieraus Modelle und Auslegungskriterien hinsichtlich der Vermeidung selbsterregter Druck-/Flammenschwingungen abgeleitet.

Veröffentlichungen:

1999
M. Lohrmann, H. Büchner, H. Bockhorn, W. Leuckel
"Periodische Störungen im turbulenten Strömungsfeld eines Vormisch-Drallbrenners"
Kurzfassung, Chemie-Ingenieur Technik 71 (1999), S. 1010-1011

2000
C. Külsheimer, M. Lohrmann, H. Büchner
"Entstehungsmechanismen für das Auftreten periodischer Verbrennungsinstabilitäten"
DGLR-Fachseminar des DGLR Fachausschuß T3:"Antriebe", Aachen, 24.-25. Februar 2000

M. Lohrmann, H. Büchner
"Periodische Störungen im turbulenten Strömungsfeld eines Vormisch-Drallbrenners"
Chemie-Ingenieur Technik 72 (2000), S. 512-515

M. Lohrmann, H. Büchner
"Flow-Field Instabilities in Highly Turbulent Co-Swirl Burner Systems"
In Proceedings of "Open Meeting on Combustion", 23rd Event of the Italian Section of the
Combustion Institute, Ischia, May 22 - 25, 2000

2001
M. Lohrmann, G. Arnold, H. Büchner
"Modeling of the Resonance Characteristics of a Helmholtz-Resonator-Type Combustion Chanber with Energy Dissipation"
In Proceedings of "International Gas Research Conference (IGRC2001)",
Amsterdam, The Netherlands, 2001

2002
W. Krebs, H. Büchner, M. Lohrmann, S. Hoffmann, B. Prade
"Thermoacoustic Flame Response of Swirl Flames"
In Proceedings of "ASME TURBO EXPO 2002", Amsterdam, The Netherlands, 2002

M. Lohrmann, H. Büchner, C. Külsheimer, W. Krebs
Poster: "Measurements and OH-Imaging of the Flame Response Characteristics of Swirl Flames for Gas Turbine Applications"
29th International Symposium on Combustion
Sapporo/Japan, July 21 -26, 2002

2003
M. Lohrmann, H. Büchner, N. Zarzalis, W. Krebs
"Flame Transfer Function Characteristics of Swirl Flames for Gas Turbine Applications"
In Proceedings of ASME Turbo Expo 2003, GT2003-38113, 2003

M. Lohrmann, H. Büchner.
"Schwingungsstabilität mager-vorgemischter Drallflammen in Abhängigkeit von der Gemischvorwärmung"
In Verbrennung und Feuerungen – 21. Deutscher Flammentag, Verein Deutscher Ingenieure (ed.), Düsseldorf, VDI-Berichte 1750, S. 401-406, 2003

M. Lohrmann, H. Büchner.
"Influence of the Air Preheating Temperature on the Flame Dynamics of Kerosene-LPP Swirl Flames"
In Proceedings of the European Combustion Meeting 2003 (ECM2003), Federation of the European Sections of the Combustion Institute, Orléans, 2003

M. Lohrmann, H. Büchner.
"Coherent Flow Structures in Turbulent Swirl Flames as Drivers of Combustion Instabilities"
In Proceedings of the International Colloquium on Combustion and Noise Control 2003 (ICCNC 2003), Cranfield University, 12th-15th August, Cranfield, 2003

 


Update Page