Optimierung eines Mischmoduls für einen Wasserstoff-Strahlungsbrenner mit Hilfe numerischer Berechnungen

  • Typ:Ba/Ma
  • Datum:ab sofort
  • Betreuer:

    M.Sc. Petra Weinbrecht

  • Zusatzfeld:

    Voraussetzungen: 

    Kennstnisse in Strömungsmechanik, Reaktionstechnik und Wärmeübertragung

  • Ort: CS

    Motivation:

    Auf europäischer Ebene wurde die Wasserstofftechnologie als wichtiger Aspekt zum Erreichen der EU-Klimaziele im European Green Deal benannt. Wasserstoff spielt in einigen Branchen eine wesentliche Rolle. Speziell die Stahlindustrie hat sich die CO2-neutrale Produktion von Stahl auf die Fahnen geschrieben. Die Verbrennung in porösen inerten Medien eignet sich hervorragend um Strahlungswärme in Form von Festkörperstrahlung auf einem hohen Energieniveau auch bei der Verbrennung von Wasserstoff bereitzustellen. Dieses Prinzip wird bereits erfolgreich mit Erdgas als Brennstoff und mit unregelmäßigen Schäumen aus Silicium Carbid als poröse Matrix eingesetzt

    Mit einem am Teilinstitut Verbrennungstechnik zu entwickelnden Dual-Fuel-Brenner, der sowohl Erdgas als auch Wasserstoff sicher und zuverlässig verarbeiten kann, umgeht man elegant die Frage, wann steht Wasserstoff in ausreichenden Mengen zur Verfügung.

     

    Aufgabenstellung:

    Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Mischeinheit für einen Strahlungsbrenner mit Hilfe numerischer Berechnungen für den Einsatz mit Wasserstoff und Erdgas optimiert werden.  Die Strömung innerhalb des Mischmoduls soll mithilfe numerischer Tools simuliert und die Konstruktion iterativ angepasst werden.  

    Die Ergebnisse der Arbeit werden in schriftlicher Form dokumentiert und im Rahmen des Seminars für Verbrennungstechnik präsentiert. Die Arbeit richtet sich an interessierte Bachelor- und Masterstudenten des Chemieingenieurwesens. Es besteht ein Anpassungsspielraum für die individuellen Interessen und Fähigkeiten der Kandidaten.

     

    Aufgabensteller: Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis