Mischungsoptimierung von Strahlmischern mit Hilfe der Grobstruktursimulation

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Das beantragte Vorhaben verfolgt das globale Ziel, eine Mischungsoptimierung von Strahlmischern mit Hilfe der Grobstruktursimulation (im englischen: Large Eddy Simulation, LES) durchzuführen. Diese globale Zielsetzung teilt sich auf in die Detailzielsetzungen der Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von Feinstruktur-Mischungsmodellen sowie der Erarbeitung von Methoden und Verfahren, um eine Geometrieoptimierung von Strahlmischern durchzuführen. Die Entwicklung von Turbulenz- Chemie-Interaktionsmodellen im reagierenden System ist für die Folgeperioden geplant. Die Modellentwicklung basiert zum einen auf DNSRechnungen die in diesem Vorhaben durchgeführt werden, zum anderen auf experimentellen Daten, die zum Teil aus Vorarbeiten des Antragstellers stammen, zum Teil der Literatur entnommen werden, zum Teil aber auch in diesem Schwerpunktprogramm ergänzt werden. Die Modellentwicklung und Modellvalidierung erfolgen an drei generischen Freistrahl-Konfigurationen, einen offenen Freistrahl, zwei gegeneinander gerichtete Freistrahlen (Gegenstromkonfiguration), sowie einem Freistrahl in einer Quer-Strömungen Jet in crossflow). Darüber hinaus soll im Rahmen dieses Vorhabens an zwei generischen Konfigurationen (Strahlen die sich unter unterschiedlichem Winkel mischen sowie Strömungshindernisse in Form vorspringender Kanten) beispielhaft der Einfluss der Geometrie auf die Mischung verdeutlicht werden.