Flammenrückschlag durch verbrennungsinduziertes Wirbelaufplatzen in freien Wirbelröhren

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Globalziel des Forschungsvorhabens ist die Untersuchung des Flammenrückschlags in einem frei im Raum rotierenden turbulenten Wirbelstrahl, sowie die Weiterentwicklung der theoretischen Modelle bezüglich der Vorhersagegenauigkeit. Dabei sollen LDA (Laser Doppier Anemometrie) zur Messung des Geschwindigkeitsfeldes und PIV (Particle Image Velocimetry) zusammen mit OH-PLIF (Planare Laser induzierte Fluoreszenz) zur simultanen Messung der Verteilung der OH-Radikale und des Geschwindigkeitsfeldes eingesetzt werden. Die zeitliche Entwicklung der Flammenfront soll mittels Flammensensoren und Hochgeschwindigkeitskamera registriert werden. Der theoretische Teil basiert auf LES (Large Eddy Simulation, Grobstruktursimulation), wobei im ersten Bearbeitungszeitraum das „presumed PDF (probability density function)/ILDM(Intrinsic Low Dimensional Manifolds)" Modell eingesetzt wird, während im zweiten Bearbeitungszeitraum das auf der GGleichung basierende Flamelet Modell eingesetzt werden sollen. Der Einfluss des Geschwindigkeitsprofils im Wirbel, des Wirbeldurchmessers, des Dichteverhältnisses und der Zusammensetzung des Brennstoffes auf die Entstehung und Evolution des Flammenrückschlags soll untersucht werden. Die wichtigsten physikalischen Mechanismen, die verbrennungsinduziertes Wirbelaufplatzen und Flammenrückschlag in freien Wirbelröhren verursachen, sollen festgestellt werden.