Strömungssimulation lokal verlöschender Diffusionsflammen

Projekt-/Masterarbeit im Bereich numerische Strömungssimulation
Strömungssimulation lokal verlöschender Diffusionsflammen

Sandia Flame D

Am Institut für Thermodynamik der Bundeswehr Universität München werden Methoden zur Verbrennungssimulation in Raketenbrennkammern entwickelt. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik der TU München.

 

In modernen Raketenbrennkammern treten sehr hohe Drücke (p > 100 bar) und gleichzeitig sehr kalte Einspritztemperaturen (T < 100 K) auf. Der besondere Fokus dieses Forschungsprojekts liegt daher auf dem Einfluss der thermodynamischen Besondereiten (Realgaseffekte) auf die Mischung und Verbrennung. Um diese numerisch abzubilden wurde bereits eine Simulationsumgebung entwickelt, welche es ermöglicht Flammen in Raketenbrennkammern effizient zu simulieren. Der Ansatz basiert auf der sogenannten Flamelet-Modellierung. Hierbei werden chemische Reaktionen in einem pre-processing Schritt berechnet und die Ergebnisse in Tabellenform hinterlegt. Ziel der Masterarbeit ist es, die Modellierung anhand anhand experimenteller Daten zu validieren.

 


Teilaspekte der Arbeit:

  • Literaturrecherche im Bereich Realgasthermodynamik und tabellierte Verbrennungssimulation.

  • Erstellen der Chemie-Tabellierung mittels zweier Ansätze: “Flamelet” und “Burner-stabilized-flame”.

  • Vergleich der Tabellen und Auswertung.

  • Simulation der Laborflammen Sandia Flame D,E und F mit dem Strömungslöser OpenFOAM.

  • Auswertung der Ergebnisse und Vergleich der Tabellierungsmethoden.

 

 

Beginn: ab Januar 2016

Art der Arbeit: Numerisch, Simulation

 

   

Voraussetzungen:

  • Interesse an Strömungssimulationen

  • OpenFOAM Kenntnisse sind von Vorteil

 

Kontakt:

Dipl.-Ing. Hagen Müller
E-Mail: hagen.mueller@unibw.de
Tel.: +49 (0)89 6004 2403
Geb. 35 / Raum 3416