Turbulente Mischung und Verbrennung in kompressiblen Scherschichten - Simulation und Beeinflussung

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Angesichts der bereits stattfindenden Klimaveränderung und der stetig wachsenden Weltbevölkerung steigt der internationale Druck auf die Wissenschaft, Lösungen zur Reduktion von Schadstoff- und Lärmemissionen zu finden, die von technischen Verbrennungsvorgängen ausgehen. Aus diesem Grund macht es Sinn, Strömungen und Verbrennungsvorgänge, als Quelle dieser ungewünschten Begleiterscheinungen, mittels optimaler Kontrolle zu untersuchen und, wenn möglich, in gewünschter Weise zu beeinflussen. Das in diesem Antrag vorgestellte Forschungsthema greift genau diesen Sachverhalt auf und versucht Möglichkeiten zu finden, Scherströmungen durch Eingriff in den Mischungsprozess oder durch Schall-/Wärmequellen im Entstehungsbereich (beim Einspritzen) der Strömung gezielt zu beeinflussen. Dazu sollen 2D und 3D LES/DNS Simulationen von reagierenden Mischungsschichten und Freistrahlen berechnet und mittels optimaler Kontrolle beeinflusst werden. Ziel ist es zum einen, unerwünschten Verbrennungslärm zu reduzieren und Erkenntnisse zu erlangen, wie diese Art der Kontrolle im industriellen Umfeld umgesetzt werden könnte. Zum anderen soll versucht werden, über die gezielte Kontrolle des Mischungsprozesses die Entstehung von Schadstoffen zu beeinflussen.