Im DTEC.bw Projekt „MaST“ werden Simulationsverfahren entwickelt und experimentell validiert, um den transkritischen Phasenzerfall zu verstehen. Anwendungen finden sich u. a. in der Brennstoffeindüsung in Raketenbrennkammern.
"MaST" ist kurz für "Makro/Mikro-Simulation des Phasenzerfalls im Transkritischen Bereich". In Brennkammern von Kolbenmotoren und Gasturbinen sowie in Raketenbrennkammern werden Brennstoffe und Oxidator getrennt bei hohem Druck eingedüst und müssen sich vermischen, bevor die Verbrennung stattfinden kann. Die Bildung von Phasengrenzflächen, beispielsweise von inhomogenen Flüssig-Gas-Systemen mit Blasen oder Tröpfchen, ist hierbei ein komplexes Phänomen. Die numerische Simulation bietet auf verschiedensten Skalen virtuellen Zugang zur Erforschung dieser Systeme, jedoch sind Simulationsansätze für derartige thermodynamische Systeme sehr rechenintensiv, so dass hocheffiziente Implementierungen und der Einsatz von Hochleistungsrechensystemen wie Supercomputer notwendig sind. Ziel des Projekts MaST ist die Erforschung von Flüssig-Gas-Systemen unter Hochdruck. Hierzu soll in einem interdisziplinären Konsortium, bestehend aus Experten der Thermodynamik, des wissenschaftlichen Rechnens und des Hochleistungsrechnens, insbesondere Simulationstechnologie entwickelt und mit Experimenten in einer Hochdruckkammer validiert und verglichen werden.
