Dissipation Elements at the Flame Surface in Methane Diffusion Flame (B. Hentschel and D. Denker)

Flame in Slotburner (S. Kruse)

Particle Charged Flow (E. Varea)

DNS of a scaled-up Diesel injector

Dissipation Element Analysis of Methane Diffusion Flame (D. Denker)

DNS of a scaled-up Diesel injector (M. Bode)

Quartz nozzle sampling in a methane counterflow flame (M. Baroncelli)

Oxyfuel coal combustion in a hot gas stream (D. Felsmann)

Turbulent/non-turbulent interface in high Reynolds number Jet (D. Denker and B. Hentschel)

Direkte numerische Simulation der Ausbreitung einer vorgemischten Flamme in einem homogenen Turbulenzfeld


Grundlagen

Diese Arbeit untersucht das Zusammenspiel der vorgemischten Verbrennung mit einem turbulenten Geschwindigkeitsfeld unter Zuhilfenahme einer Level"-Set"-Gleichung, die die Bewegung der Flammenfront beschreibt. Diese Vorgehensweise ermöglicht es, die auftretenden Phänomene über einen weiten Parameterbereich zu untersuchen.
Dazu wird in einem würfelförmigen Rechengebiet ein homogenes isotropes Geschwindigkeitsfeld generiert. In dieses Strömungsfeld wird ein skalares Feld eingesetzt, das einen vorgebenen mittleren Gradienten in einer Raumordinate besitzt. Eine Isofläche dieses Skalars definiert die Flammenfront. Diese wird von dem Strömungsfeld transportiert und verwirbelt. Außerdem breitet sich die Flammenfront in Normalenrichtung mit der laminaren Brenngeschwindigkeit ins Unverbrannte hin aus.
Die Berechnungen werden sowohl unter der Annahme einer passiven Flammenfront, wobei die Effekte der Wärmefreisetzung in der Flamme vernachlässigt werden, als auch für den Fall, daß dieser Effekt durch eine Volumenquelle, die auf der Flammenfront lokalisiert ist, durchgeführt.
Diese einfachen Modelle ermöglichen es, einige grundlegende Phänomene der vorgemischten turbulenten Verbrennung zu erklären, wie etwa den sogenannten "Bending-Effekt" oder die "Counter-Gradient-Diffusion".

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