selbsterregte Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten, turbulente Vormisch- und Diffusionsverbrennung, schadstoffarme Verbrennung, Schadstoffbildung, mathematische Modellierung und Berechnung von Feuerungssystemen, Brennerauslegung, Flammenmodellierung

Hauptforschungsgebiet

Das Hauptforschungsgebiet der Forschungsgruppe „Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten“ am Lehrstuhl für Verbrennungstechnik ist seit fast 20 Jahren die Untersuchung und Identifikation der physikalischen Mechanismen, welche zur selbsterregten Entstehung von Verbrennungsinstabilitäten („Thermoakustik, Verbrennungsschwingungen, Brennkammerschwingungen, pulsierende Verbrennung/Flammen, Verbrennungs-Oszillation“) bei großtechnischen Verbrennungssystemen führen. Diese durch energiereiche Druckschwingungen gekennzeichneten, periodischen Störungen führen zu starken mechanischen und thermischen Belastungen von Bauteilen bis hin zu deren Versagen sowie zum Flammenrückschlag und sind daher für den Dauerbetrieb des Verbrennungssystems nicht tolerierbar. Je nach dem zugrunde liegenden Rückkopplungsmechanismus, welcher natürlich in erheblichem Maße die Wirksamkeit von Abhilfemaßnahmen festlegt, treten sowohl niederfrequente Schwingungen („rumble, Brummen“) als auch hochfrequente („Pfeifen, Screaming“) auf, wobei - neben der Schwingung des statischen Druckes in der Brennkammer sowie in vor- bzw. nachgeschalteten Anlagenteilen (Brennergehäuse, Mischeinrichtung, Abgasführung) – auch starke Schwankungen der Flammengeometrie sowie der integralen Wärmefreisetzung aus dem Verbrennungsprozess einhergehen.

Die Ursachen für diese Verbrennungsschwingungen, die zumeist eine Systeminstabilität darstellen, bei welcher verschiedene Komponenten eines Verbrennungssystems (Brennstoff/Luft-Mischer, Brenner, Flamme, Brennkammer, etc.) miteinander in zeit- bzw. frequenzabhängige Wechselwirkungen treten, die dann letztlich zu einer erheblichen, nicht akzeptablen Verstärkung ursächlich schwacher Störungen führen, können ausgesprochen vielfältig sein. So können periodische Fluktuationen der Zündzone(n) („Zündstörungen“), verbrennungs- oder strömungsinduzierte, zeitliche Änderungen der Drallintensitäten („Drallzahl, Drallstärke, drallstabilisiert“), periodische Ausbildung reaktionsfähiger Wirbelstrukturen („Ringwirbelbildung, Wirbelablösung“) und deren phasenrichtige Abreaktion das schwingungsfähige Gesamtsystem anregen, um dann bei phasenrichtiger Rückkopplung mit ausreichender Energiezufuhr zu stabilen, selbsttätig erhaltenen Dauerschwingungen auf energetisch hohem Niveau (atmosphärisch betriebene Verbrennungssysteme häufig bis 20 mbar Druckamplituden, druckaufgeladene Verbrennungssysteme bis 1 bar bei Frequenzen zwischen wenigen Hz bis zu 5 KHz.

Die mathematische Beschreibung des Gesamtsystems zur Berechnung dessen Schwingungsstabilität erfordert zwingend die Kenntnis der frequenzabhängigen Übertragungsverhalten(„Flammentransferfunktion, Amplitudenverhältnis, Phasengang“) aller an dem physikalischen Rückkopplungskreis beteiligten Systemkomponenten (Mischer – Brenner – Flamme – Brennkammer), in Abhängigkeit aller relevanten Betriebsparameter der Feuerung (thermische Leistung, Luftzahl, Brennstoffart, Drallstärke, Verbrennungs-Mitteldruck, etc.), welche durch Anwendung regelungstechnischer Methoden bestimmt werden können. Aus diesen Aussagen ist es dann möglich, das Stabilitätsverhalten des Gesamtsystems in Abhängigkeit der Geometrie und der gewünschten Betriebsbereiche vorherzusagen sowie wirksame und kostengünstige Abhilfemaßnahmen, welche auf den im individuell vorliegenden Schwingungsfall wirksamen Rückkopplungsmechanismus angepasst werden müssen, aufzuzeigen. Folgende Graphik ist ein Link zu detaillierterer Erklärung der von uns gewonnen Erkenntnisse.

Weitere Forschungsgebiete 

•    Untersuchung der Entstehung von Verbrennungslärm in Flammen und Entwicklung von Maßnahmen zu deren Minderung („Schalldruckmessungen“)

•    Druckverbrennung flüssiger, vorverdampfter und gasförmiger Brennstoffe in turbulenten Vormisch- und Diffusionsflammen

•    Berechnung und Auslegung von Resonatoren als Dämpfer („Dämpfungsmaß, Resonanzfrequenz“) 

Ausstattung/Versuchsanlagen

Zur Durchführung der erforderlichen experimentellen Untersuchungen stehen folgende Versuchsstände zur Verfügung: 

•    Großbrenner-Prüfstand bis 2.5 MWth

•    Verbrennungsanlage mit Luftvorwärmung bis 400°C für flüssige und gasförmige Brennstoffe bis 300 kWth für Diffusionsflammen und/oder Vormischbetrieb

•    Versuchsanlagen für Untersuchungen an Kleinbrennersystemen von 6 kWth bis 80 kWth

•    Plexiglaskammern für isotherme Strömungsuntersuchungen

•    Vorverdampfereinheiten für den LPP-Betrieb

•    Pulsationseinheiten für stark variable und in Frequenz und Amplitude unabhängig regelbare Massenstrommodulation

•    Eigenentwickelte doppel-konzentrischer, pilotierter Drallbrenner mit wahlweise stufenlos variierbarem Drall durch Tangentialdrallerzeuger, bzw.
Axialschaufeldrallerzeuger mit gasturbinenähnlicher Geometrie und stufenlos variabler Auslasskonfiguration (Leistungsklasse 50-500 kWth)

Messtechniken

Neben den standardmäßig existierenden Messtechniken für stationäre Messgrößen im Bereich der Verbrennungstechnik / Hochtemperaturverfahrenstechnik sind besonders hervorzuheben:

•    Charakterisierung isothermer Strömungsinstabilitäten
Konstant-Temperatur-Hitzdrahtanemometrie (CTA) und phasenkorrelierte Videoaufnahmen des mit Hilfe eines Tracermediums und eines Laserlichtschnitt-Systems sichtbar gemachten Strömungsfeldes

•    Erfassung schneller Mischungsänderungen in isothermen, nicht-reagierenden Strömungen
Eigenentwicklung einer zeitlich und räumlich hochauflösenden Konzentrationsmesstechnik

•    Zeitlich hochauflösende Temperaturmesstechnik
-    Schnelle, elektronisch trägheitskompensierte Thermoelement-Messtechnik
-    2-dimensionale Feldverteilung der Temperatur über Rayleigh-Streuung

•    Reaktionsumsatzverhalten periodisch instationärer turbulenter Drall- und Strahlflammen
-    Getriggerte Aufnahmen der "eingefrorenen" Gesamtflamme die Flammenkontur zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb der Periode der Schwingung mittels CCD-Videokamera
-    Ermittlung der Strahlungsintensität angeregter OH*-Radikale durch Photomultiplier
-    Planare, laserinduzierte Prädissoziationsfluoreszenz (2-D PLIPF) der OH- Moleküle

•    Schwankungen des statischen Druckes der Gassäule in der Brennkammer
gekühlte Kondensatormikrofone mit hohen Amplitudenauflösungen und linearem Frequenzverhalten

•    Auswertung von zeit- bzw. frequenzabhängigen Signalen
2-Kanal-Frequenzanalysatoren unter Verwendung von Korrelationsverfahren

Industriekooperationspartner 

Im Laufe der vergangenen zwei Jahrzehnte wurden innerhalb zahlreicher Kooperationen mit  Industrieunternehmen unerwünschte, selbsterregte Druck-/ Flammenschwingungen, welche bei nachfolgend beschriebenen industriellen Großanlagen aufgetreten sind, erfolgreich, schnell und kostengünstig beseitigt.

•    Stromerzeugende Industrie (GuD-Kraftwerke)

•    Heizkraftwerke

•    Papierindustrie

•    Hersteller von Industrie- und Haushaltsbrenner

•    Reaktoren aus der chemischen Industrie

Lehrveranstaltungen

„Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen“

 Neben der Einhaltung der vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Schadstoff-Emissionsgrenzwerte stellt die über den gesamten Regelbereich sichere Gewährleistung eines stabilen Verbrennungsprozesses eines der größten Probleme bei der Entwicklung und Optimierung neuer Verbrennungssysteme dar. Da bei dem heutigen Wissensstand keine sicheren Vorhersagen zum Stabilitätsverhalten der Komponenten Brenner - Flamme - Brennkammer bei deren Kopplung während der Auslegungsphase möglich sind, verursacht die Beseitigung periodischer Verbrennungsinstabilitäten durch empirische Maßnahmen bei der Inbetriebnahme zeit- und kostenintensive Modifikationen an der Originalausführung.

•    Einteilung und Beschreibung von Verbrennungsinstabilitäten
Phänomenologie, Definition des Stabilltätsbegriffes, Einteilung periodisch instationärer Verbrennungsvorgänge, Einflussgrößen auf die Schwingungsneigung

•    Messtechnische Erfassung dynamischer Flammeneigenschaften
Hitzdraht-Anemometrie (Strömungsmesstechnik), Wärmeleitfähigkeitssonde (Konzentrationsmesstechnik), Trägheitskompensierte Thermoelemente (Temperaturmesstechnik), Wassergekühlte Kondensatormikrophone (Druckmesstechnik), Ionisationssonden (Messtechnik zur Flammenfrontdetektion), Photomultiplier (Messtechnik zur Bestimmung des instationären Reaktionsverhaltens mittels OH-Radikalenstrahlung (Chemilumineszenz))

•    Eigenschaften turbulenter Vormischflammen

•    Bedeutung vorgemischter Verbrennungssysteme, Zündstabilität und Schwingungsneigung, Eigenschaften stationärer, turbulenter Vormischflammen, Eigenschaften periodisch instationärer, turbulenter Strahlen und Flammen (frequenzabhängiges Übertragungsverhalten vorgemischter, turbulenter Strahl- und Drallflammen), Ausbildung und Abreaktion turbulenter Ringwirbelstrukturen

•    Einfluss von Druck-/Flammenschwingungen auf das Schadstoff-Emissionsverhalten der Feuerung

•    Auswirkungen von Druckschwingungen auf die Brenngas-/Luft-Gemischbildung (Ausbrandverhalten, thermisches NO_x)

•    Bestimmung des Druckübertragungsverhaltens einer Modellbrennkammer

•    Mathematische Beschreibung des Resonanzverhaltens einer Brennkammer (Helmholtz-Resonator-Modell), experimentelle Bestimmung charakteristischer Brennkammereigenschaften, Temperatur- und Geometrieabhängigkeit der Schwingungsdämpfung

•    Stabilitätsanalyse eines vereinfachten Vormischverbrennungssystemes

•    Beispiele selbsterregter Druckschwingungen, Stabilitätskriterien (z.B. Rayleigh-Kriterium), Kopplung der frequenzabhängigen Übertragungsverhalten von Brenner, Flamme und Brennkammer, konstruktive Möglichkeiten zur Vermeidung/Unterdrückung selbsterregter Druck-/ Flammenschwingungen (active control und eigene Verfahren)

„Energietechnik“ 

•    Allgemeine Gesichtspunkte der Energietechnik:
-          Bedeutung von Energieumwandlungsprozessen
-          Energieversorgung und Energievorräte
-          Elektrizitätswirtschaft in Deutschland
-          Fragestellungen der Energietechnik

•    Thermodynamische Grundlagen zur Beschreibung von Energieumwandlungsprozessen und energietechnischer Fragestellungen:
-          Systembegriff und thermische Zustandsgrößen
-          Arbeit, Innere Energie und Wärme – 1. Hauptsatz
-          Zustandsänderungen eines idealen Gases in offenen und geschlossenen  Systemen, Kreisprozesse
-          Irreversible Prozesse und deren Beurteilung
-          Bewertung von Energieumwandlungsprozessen

•    Ausgewählte Energieumwandlungsprozesse thermischer Kraftmaschinen und –anlagen:
-          Heißgas und Verbrennungsmotoren
-          Gasturbine
-          Dampfkraftanlagen

-          Technologien zur Emissionsminderung

H. Büchner
Vortrag: "Experimental Investigations on the Dynamics of Pulsated Premixed Axial Jetflames"
International Symposium on Pulsating Combustion, Monterey, USA, August 6 - 8, 1991.

H. Büchner
Vortrag: "Experimentelle Untersuchungen zum dynamischen Reaktionsverhalten pulsierter Vormischflammen"
15. Deutscher Flammentag, Bochum, 17. - 18. September, 1991.

H. Büchner, W. Leuckel
"Experimentelle Untersuchungen zum dynamischen Reaktionsverhalten pulsierter Vormischflammen"
VDI-Berichte Nr. 922, S.453-462, 1991.

H. Büchner
"Der Einfluß von Druckschwankungen auf die Bildung von Gas/Luft-Gemischen in Vormisch-Verbrennungssystemen"
Gas-Wärme-International 41, Nr. 1, S. 24-28, 1992.

H. Büchner
"Experimentelle und theoretische Untersuchungen der Entstehungsmechanismen selbsterregter Druckschwingungen in technischen Vormisch-Verbrennungssystemen"
Dissertation, Engler-Bunte-Institut, Universität Karlsruhe (T.H.), Verlag Shaker, Aachen, ISBN 3-86111-291-4, 1992.

H. Büchner, W. Leuckel
"The Importance of Coherent Turbulent Vortex Rings in Premixed Pulsating Combustion"
Poster Presentation on the "Twenty-Fourth International Symposium on Combustion", Sydney, July 5 - 10, 1992.

H. Büchner
Vortrag: "Das Schwingungsverhalten turbulenter Vormischflammen"
Internes Seminar des SFB 167 "Hochbelastete Brennräume - Stationäre Gleichdruckverbrennung", Universität Karlsruhe (TH), 1. Juli, 1992.

H. Büchner, Chr. Hirsch
Vortrag: "Oscillations of Natural Gas Flames - Experimental Investigations and Numerical Modeling"
GERG PC5 Acoustic Seminar, Solihull, England, December 9, 1992.

H. Büchner, Ch. Hirsch, W. Leuckel
"The Formation of Coherent Turbulent Vortex Rings in Periodic Flow"
Proceedings of "13th Symposium on Turbulence", Rolla (Missouri), September 21- 23, 1992.

H. Büchner, Chr. Hirsch, W. Leuckel
"Experimental Investigations on the Dynamics of Pulsated Premixed Axial Jet Flames"
Combustion, Science and Technology 94, Nr. 1-6, S. 219-228, 1993.

H. Büchner
"Der Einfluß von Druckschwankungen auf die Bildung von Gas-Luft-Gemischen in Vormisch-Verbrennungssystemen"
IF - Die Industriefeuerung 56, S. 10-14, 1993.

H. Büchner, W. Leuckel
"Selbsterregte Druckschwingungen in turbulenten Vormisch-Verbrennungssystemen"
Gas-Wärme-International 42, Nr. 6, S. 272-279, 1993.

H. Büchner
Vortrag: "The Influence of Fuel/Air Mixture Oscillations on the Formation of Self-Sustained Combustion Instabilities in Premixed Combustion Systems"
ASI "Unsteady Combustion", Praia da Granja, Portugal, September 6 - 17, 1993.

H. Büchner
Vortrag: "Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Stabilität vorgemischter Verbrennungssysteme"
ABB Forschungszentrum, Dättwil, Schweiz, 13. September, 1994.

H. Büchner
"Experimental and Theoretical Investigations on the Formation of Self-Sustained Pressure Oscillations in a Low-NO_x Burner"
Proceedings of 3rd Asian-Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization, Hong Kong, Dezember 11 - 15, 1995.

H. Büchner
Vortrag: "Experimentelle und theoretische Untersuchungen der Entstehungsmechanismen thermo-akustischer Druckschwingungen in einem industriellen Vormischbrenner"
17. Deutscher Flammentag, Hamburg, 12. -13. September, 1995.

H. Büchner
Vortrag: "Experimental and Theoretical Investigations on the Formation of Self-Sustained Pressure Oscillations in a Low-NOx Burner"
3rd Asian-Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization, Hong Kong, December 11 - 15, 1995.

H. Büchner, W. Leuckel, A. Hilgenstock
"Experimentelle und theoretische Untersuchungen der Entstehungsmechanismen thermo-akustischer Druckschwingungen in einem industriellen Vormischbrenner"
VDI-Berichte Nr. 1193, S. 243-250, 1995.

H. Büchner
"The Influence of Fuel/Air Mixture Oscillations on the Formation of Self-Sustained Combustion Instabilities in Premixed Combustion Systems"
"Unsteady Combustion", Series E: Applied Sciences, Vol. 306, S. 71-82, Kluwer Academic Publishers, London 1996.

H. Büchner, Ch. Külsheimer
"Untersuchungen zum frequenzabhängigen Mischungs- und Reaktionsverhalten pulsierender, vorgemischter Drallflammen"
Gas-Wärme-International 46, Nr. 2, S. 122-129, 1997.

H. Büchner
"Messung und Berechnung der Druckübertragungscharakteristiken eines realen, dämpfungsbehafteten Helmholtz-Resonators"
Feuerungstechnik "Kaleidoskop aus aktueller Forschungs und Entwicklung", S. 123 - 145, ISBN 3-00-001593-0, 1997.

H. Büchner
Vortrag: "Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Verbrennungssystemen"
Kolloquium der Fakultät für Angewandte Physik, Justus-Liebig-Universität, Gießen, 2. November, 1998.

H. Büchner
Vortrag: "Strömungsinduzierte Verbrennungsinstabilitäten in technischen Verbrennungssystemen"
Kolloquium der Fakultät Chemieingenieurwesen/Verfahrenstechnik, Universität Karlsruhe (TH), 20. Januar, 1999.

H. Büchner, Ch. Külsheimer, W. Leuckel, H. Bockhorn
"Untersuchungen der Entstehungsmechanismen für das Auftreten periodischer Druck-/Flammenschwingungen in hochturbulenten Verbrennungssystemen"
VDI-Berichte Nr. 1492, S. 463-468, 1999.

H. Büchner
"Aerodynamic Suppression of Combustion-Driven Pressure Oscillations in Technical Premixed Combustors"
International Journal of Transport Phenomena, Gordon and Breach Publishers, 2000.

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

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

Ch. Külsheimer, H. Büchner, H. Bockhorn
"The Importance of Reactive Coherent Ring-Vortices on Combustion-Driven Instabilities"
Poster Presentation on the "Twenty-Eigth International Symposium on Combustion", Edinburgh, 30th July - 4th August, 2000.

F. Fakhar, H. Büchner, H. Bockhorn
"Experimental Investigations of Combustion-Driven Oscillations by Water Injection in Liquid-Fired Gas-Turbine Combustors"
Poster Presentation on the "Twenty-Eigth International Symposium on Combustion", Edinburgh, 30th July - 4th August, 2000.

F. Fakhar, H. Büchner, H. Bockhorn
"Experimentelle Untersuchungen der Entstehungsmechanismen selbsterregter Druckschwingungen bei Wassereinspritzung in ölbefeuerten Brennkammern."
In Forschung für die Kraftwerkstechnik 2000, vol. TB 234, VGB Technische Vereinigung der Großkraftwerksbetreiber e.V., Essen, p. E2, 1-8, 2000.

Ch. Külsheimer, H. Büchner, H. Bockhorn
"The Dynamic Behaviour of Turbulent, Premixed Swirl Flames"
In Proceedings of the 18th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS), University of Washington, ISBN 0-9711740-0-8, Seattle, Washington, USA, 2001.

Ch. Külsheimer, H. Büchner, H. Bockhorn, G. Lauer
"Untersuchungen zum periodisch-instationären Reaktionsverhalten vorgemischter Drallflammen mittels OH-LIPF und Rayleigh-Streuung"
In Verbrennung und Feuerungen - 20. Deutscher Flammentag, Verein Deutscher Ingenieure (ed.), Düsseldorf, VDI-Berichte 1629, p. 295-300, 2001.

Dr.-Ing. H. Büchner
"Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Verbrennungssystemen"
Habilitationsschrift, Universität Karlsruhe (TH), 2001.

H. Büchner
Vortrag: "Wechselwirkungen zwischen Turbulenz und Verbrennung"
Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Universität Karlsruhe (TH), 2. Juli, 2001.

M. Lohrmann, G. Arnold, H. Büchner
„Modeling of the resonance characteristics of a Helmholtz-resonator-type combustion chamber with energy dissipation”
In Proceedings of the International Gas Research Conference (IGRC), Amsterdam, 2001.

F. E. Fakhar, H. Büchner
„Combustion-Driven Instabilities in Liquid- Fired Swirl Combustors”
In Proceedings of the 6th European Conference on Industrial Furnaces and Boilers, Lisbon, Portugal, 2-5th April 2002.

C. Külsheimer, H. Büchner
„Combustion Dynamics of Turbulent Swirling Flames”
Combustion and Flame 131/1-2 pp.70-84, 2002.

H. Büchner
Antrittsvorlesung: "Flammenstabilisierung durch Drall: Wechselwirkungen zwischen Zündstabilität und Verbrennungsschwingungen"
Antrittsvorlesung an der Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik, Universität Karlsruhe (TH), 16. April, 2002.

W. Krebs, H. Büchner, M. Lohrmann, S. Hoffmann, B. Prade
„Thermoacoustic Flame Response of Swirl Flames”
GT-2002-30065, ASME TURBO EXPO 2002, Amsterdam, The Netherlands, 2002.

K. Merkle, H. Haessler, H. Büchner, N. Zarzalis
„Effect of Co- and Counter- Swirl on the Isothermal Flow- and Mixture- Field of an Airblast Atomizer Nozzle”
In Proceedings of the 5th International Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurement, Mallorca, Spain, 16-18th September, 2002.

M. Lohrmann, H. Büchner, C. Külsheimer, W. Krebs
„Measurements and OH-Imaging of the Flame Response Characteristics of Swirl Flames for Gas Turbine Applications”
Poster Presentation on the "Twenty-Ninth International Symposim on Combustion", Sapporo, Japan, July 21-26, 2002.

H. Büchner
Vortrag: „Periodische Verbrennungsinstabilitäten bei vorgemischten Drallflammen”
Kolloquium am Institut für Verbrennungstechnik der DLR-Stuttgart, 10. Februar, 2003.

H. Büchner
Vortrag: „Wechselwirkungen zwischen Zündstabilisierung und Verbrennungsschwingungen bei turbulenten Drallflammen”
GVC-Fachausschuss "Hochtemperaturtechnik", Clausthal-Zellerfeld, 20.-21. Februar, 2003.

H. Büchner
Übersichtsvortrag: „Flammenstabilisierung durch Drall”
DFG-Forschergruppe "Verbrennungslärm" DLR-Stuttgart, 14. Februar, 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, Atlanta, USA, 2003.

M. Hettel, H. Büchner, P. Habisreuter, H. Bockhorn, N. Zarzalis
„Modelling of Ring-Vortices and their Interaction with Turbulent Premixed Flames”
In Proceeding of the Third Mediterranean Combustion Symposium, June 8.-13., Marrakech, Marocco, p.1015-1026, 2003.

M. Hettel, H. Büchner, P. Habisreuther, H. Bockhorn, N. Zarzalis

„Modelling of Flame Frequency Response of Turbulent Premixed Flames”

In Proceedings of the European Combustion Meeting 2003 (ECM2003), Federation of the European Sections of the Combustion Institute, Orleans, 2003.

M. Hettel, H. Büchner, P. Habisreuther, H. Bockhorn, N. Zarzalis

„Modellierung des Übertragungsverhaltens von turbulenten, vorgemischten, freibrennenden Axialstrahlflammen”

In Verbrennung und Feuerungen - 21. Deutscher Flammentag, VDI-Berichte 1750, Verein Deutscher Ingenieure (ed.), Düsseldorf, 2003.

G. Arnold, H. Büchner
„Modeling of the Transfer Function of a Helmholtz-Resonator-Type Combustion Chamber”
In Proceedings of the European Combustion Meeting (ECM2003), Federation of the European Sections of the Combustion Institute, Orléans, 2003.

H. Büchner, M. Lohrmann
„Coherent Flow Structures in Turbulent Swirl Flames as Drivers for Combustion Instabilities”
In Proceedings of the International Colloquium on Combustion and Noise Control, Cranfield University, Cranfield, 2003.

H. Büchner
Vortrag: „Coherent Flow Structures in Turbulent Swirl Flames as Drivers for Combustion Instabilities”
International Colloquium on Combustion and Noise Control, Cranfield University, Cranfield, 13. August, 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.

K. Merkle, H. Büchner, N. Zarzalis, N. Sara

„Influence of Co and Counter Swirl on Lean Stability Limits of an Airblast Nozzle”

In Proceedings of ASME Turbo Expo 2003, Vol. GT2003-38113, Atlanta, USA, 2003.

C. Bender, P.  Habisreuther, H. Büchner, H. Bockhorn

„Mechanismen der Lärmentstehung in pilotierten Vormisch-Drallflammen”

11. Workshop Physikalische Akustik "Verbrennungslärm", Bad Honnef, 16.-18. September, 2004.

M. Lohrmann, H. Büchner
„Scaling of Stability Limits of Lean-Premixed Gas Turbine Combustors”
In Proceedings of ASME Turbo Expo, Wien, Österreich, 2004.

M. Hettel, H. Büchner, P.Habisreuther, H. Bockhorn, N. Zarzalis
„URANS – Modelling of Flame Transfer Functions of Turbulent Premixed Jet Flames”
In Proceedings of ASME Turbo Expo, Wien, Österreich, 2004.

M. Lohrmann, C. Bender, H. Büchner, N. Zarzalis
„Scaling of Stability Limits by Use of Universal Flame Transfer Functions”
30. Deutsche Jahrestagung für Akustik, CFA/DAGA, Straßburg, Frankreich, 2004.

M. Hettel, H. Büchner, P.Habisreuther, H. Bockhorn, N. Zarzalis
„Modeling of Turbulent Ring Vortices and Their Interaction with Turbulent Premixed Flames ”
Combustion Science and Technology, 176, S. 835-850, 2004.

H. Büchner, F. Magagnato, M. Gabi
Vortrag: „Resonator Behaviour of a Helmholtz-resonator Type Combustion Chamber”
1. Intern. Workshop of Collaborative Research Centre (CRC) 606, 8.-9. July, 2004.

H. Büchner
Vortrag: „Experimental Investigations of Instabilities in Turbulent Premixed Flames”
1. Intern. Workshop of Collaborative Research Centre (CRC) 606, 8.-9. July, 2004.

P. Habisreuther, C. Bender, O. Petsch, H. Büchner, H. Bockhorn
„Calculated and Measured Turbulent Noise in a Strongly Swirling Isothermal Jet”
In Proceedings Joint Congress CFA/DAGA'04, Strasbourg, France, p. 1179-1180, 2004.

P. Habisreuther, O. Petsch, H. Büchner, H. Bockhorn
„Berechnete und gemessene Strömungsinstabilitäten in einer verdrallten Brennerströmung”
GASWÄRME International 53, Nr. 6, p. 326-331, 2004.

H. Büchner, F. Magagnato, M. Gabi
„Untersuchungen zum Resonanzverhalten einer Brennkammer vom Helmholtz-Resonator-Typ”
Forschungsbericht 2002-2004 des SFB 606: Instationäre Verbrennung, S. 151-182, 2004.

H. Büchner
„Experimentelle Untersuchungen zur Schwingungsneigung pilotierter Vormischflammen”
Forschungsbericht 2002-2004 des SFB 606: Instationäre Verbrennung, S. 347-384, 2004.

H. Büchner, M. Lohrmann

„Coherent Flow Structures in Turbulent Swirl Flames as Drivers for Combustion Instabilities”

Advances in Combustion and Noise Control, pp. 225 – 238, Cranfield University, ISBN 1-871315-92-1, 2005.

C. Bender, P. Habisreuther, H. Büchner, H. Bockhorn
„Lärmentstehung in pilotierten Drallflammen”
In Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft , vol. 5/2005, ISSN 0420-0195, DPG, p. 23, 2005.

P. Habisreuther, C. Bender, O. Petsch, H. Büchner, H. Bockhorn
„Prediction of Pressure Oscillations in a premixed swirl combustor flow and comparison to measurements”
ERCOFTAC International Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements, ETMM6, Sardinia, Italy, May 23.-25., 2005.

C. Bender, H. Büchner
„Noise emissions from a premixed swirl combustor”
12th International Congress on Sound and Vibration, Lisbon, Portugal, 11.-14. July, 2005.

C. Bender, H. Büchner
„Mechanismen der Lärmentstehung in freibrennenden und eingeschlossenen Drallflammen”
In Verbrennung und Feuerungen - 22. Deutscher Flammentag, VDI-GET, VDI-Berichte Nr. 1888, S. 311-317, Braunschweig, 21.-22.September, 2005.

O. Petsch, H. Büchner
„Untersuchungen zum Resonanzverhalten einer Modellbrennkammer vom Helmholtz-Resonator-Typ”
In Verbrennung und Feuerungen - 22. Deutscher Flammentag, VDI-GET, VDI-Berichte Nr. 1888, S. 507-512, Braunschweig, 21.-22.September, 2005.

H. Büchner
Vortrag: „Self-Excited Combustion Instabilities - Modelling and Numerical Calculation”
Klausurtagung, SFB 606 (TH Karlsruhe) / 568 (TU Darmstadt), Seeheim, 10.-11. November, 2005.

M. Lohrmann, H. Büchner
„Prediction of stability limits for LP and LPP gas turbine combustors”
Combustion Science and Technology, 177, Nr. 12, S. 2243-2273, 2005.

M. Hettel, H. Büchner, H. Bockhorn
„URANS-Modeling of Pulsed Turbulent Jets and Premixed Jet Flames”
Progress in Computational Fluid Dynamics (PCFD) 5, Nr. 7, p. 386-397, Bo693/12-3, 2005.

M. Hettel, P. Habisreuther, M. Weiß, H. Büchner, H. Bockhorn, N. Zarzalis
„Numerische Untersuchung von Ringwirbelstrukturen im Hinblick auf die Entstehung von Verbrennungsinstabilitäten”
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Abschlussbericht, Bo693/12-3, 2005.

A. Meyer, H. Büchner

„High-Frequency Oscillation in Lean-Premixed Gas Turbine Combustors”

In Proceedings of the 7th Industrial Furnaces and Boilers, ISBN 972-99309-1-0, 18-21 April 2006.

P. Habisreuther, C. Bender, O. Petsch, H. Büchner, H. Bockhorn
„Prediction of Pressure Oscillations in a Premixed Swirl Combustor Flow and Comparison to Measurements”
Flow Turbulence and Combustion 77, Nr. 1-4, p. 147-160, 2006.

M. Russ, H. Büchner
Vortrag „Thermoakustische Eigenschaften von LP- und LPP- Flammen”
Zwischengutachten der Forschungsinitiative „Kraftwerke des 21. Jahrhunderts“; Stuttgart Haus der Wirtsschaft, 2006.

M. Russ, H. Büchner
„Thermoakustische Eigenschaften von LP- und LPP- Flammen”
Forschungsinitiative „Kraftwerke des 21. Jahrhunderts“; Partner MTU Aero Engines, 2006.

C. Bender, H. Büchner

„The Impact of Flame Stabilisation and Coherent Flow Structures on the Noise Emission of Turbulent Swirl Flames”

11th CEAS-ASC Workshop, Lissabon, Portugal, September 2007.

F. Rebosio, M. Di Domenico, A. Meyer, B. Noll, H. Büchner, M. Aigner

„Numerical Simulation of Flow and Combustion of a Laminar Multiple Port Burner Using Detailed Chemistry”

In Proceedings of the Third European Combustion Meeting ECM, 2007.

M. Russ, H. Büchner

„Pressure Scaling of Stability Limits in Gas Turbine Combustors”

Proceedings of ASME Turbo EXPO: Power for Land Sea and Air, GT-2007-27775  Montreal, Kanada, Mai 2007.

M. Russ, H. Büchner

„Berechnung des Schwingungsverhaltens gekoppelter Helmholtz-Resonatoren in technischen Verbrennungssystemen”

23. Deutscher Flammentag – Verbrennung und Feuerung, VDI-Berichte Nr. 1988, S.175-182, ISBN 978-3-18-091988-1, Berlin, September, 2007.