Dr.-Ing. Roman Keppeler


Dr.-Ing. Roman Keppeler
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

 


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Modellierung und Simulation turbulenter Vormischverbrennung

 

In technischen Anwendungen wie stationären Gasturbinen oder Ottomotoren verläuft die Verbrennung mit turbulenter Vormischflamme. Um die Verbrennungsvorgänge, wie Flammenposition, Ausbreitungsgeschwindigkeit, etc. berechnen zu können, wird ein skalares, Flammenoberflächendichte basiertes Verbrennungsmodell weiterentwickelt, das die Turbulenz-Chemie-Wechselwirkung für einen großen Anwendungsbereich beschreiben soll.

Zur Turbulenzmodellierung werden Grobstruktursimulationsmodelle (LES-Modelle) verwendet um die Turbulenzeffekte, wie Flammenfaltung genauer beschreiben und untersuchen zu können. Aus den Erkenntnissen der LES wird das Verbrennungsmodell im RANS-Kontext weiterentwickelt.

 


Veröffentlichungen

Tangermann, E., Keppeler, R., Pfitzner, M.: "Premixed Turbulent Combustion Models for Large Eddy and RANS Simulations", ASME Paper GT2010-22298, ASME Turbo Expo, June 14-18 2010, Glasgow, UK, (2010)

 

Keppeler R., Tangermann E., Pfitzner M.: "Large Eddy Simulation of premixed turbulent Bunsen flames using a new fractal based combustion model", 8th Euromech Fluid Mechanics Conference, Bad Reichenhall, Germany, Sept. 13-16 2010 (2010)

 

Keppeler R., Pfitzner M., Chong L., Zellhuber M., Polifke W.: "Accounting for the combined effects of strain and heat loss on premixed turbulent combustion in an LES model", 13th International Conference on Numerical Combustion, Corfu, Greece, April 27-29 2011 (2011)

 

Keppeler R., Tangermann E., Pfitzner M.: „Large Eddy Simulation of a Premixed Turbulent Methane and Propane Bunsen Flame at Elevated Pressure”, Highly Resolved Combustion Diagnostics Numerics and Experiments May 25-26, 2011, CORIA-CNRS, INSA & University, Rouen, France (2011)

 

Keppeler R., Tangermann E., Pfitzner M.: "Enhancement of a new Large Eddy Simulation combustion model to simulate high pressure and low Reynolds number flows", 5th European Combustion Meeting, Cardiff, UK, June 28-July 1st 2011 (2011)

 

Keppeler R., Tangermann E., Pfitzner M.: „Entwicklung und Validierung eines Grobstruktursimulations Modells für vorgemischte Verbrennung”, 25. Deutscher Flammentag 2011, 14.-15.9.2011, Karlsruhe (2011)

 

Keppeler R., Kranawetvogl J., Jarczyk M., Pfitzner M.:Large Eddy Simulationen von Rohr- Kanal- und Freistrahlströmung mit OpenFOAM“, interner technischer Bericht LRT-10 (2011)

 

Keppeler R., Pfitzner M., Chong L.T.W, Komarek Th., Polifke W.: „Including heat loss and quenching effects in algebraic models for Large Eddy Simulation of premixed combustion", ASME paper GT2012-68689 accepted for ASME Turbo Expo, June 11-15, 2012, Copenhagen, Denmark (2012)

 

sim

LES einer turbulenten Vormischflamme, Geschwindigkeit als Kontur

 

flamme

RANS einer turbulenten Vormischflamme, Temperatur als Kontur, Stromlinien der Geschwindigkeit