Numerische Berechnung technischer Verbrennungssysteme

摘要

Derzeit wird der weltweite Nutzenergiebedarf uberwiegend aus der Umwandlung von Primarenergietragern durch Verbrennungsprozesse gedeckt. Um die ambitionierten Umweltschutz- und Technologieziele im Hinblick auf technische Verbrennungssysteme zu erreichen, werden im Entwicklungsprozess zunehmend numerische Berechnungsmethoden eingesetzt. Gegenwartig besteht auch im industriellen Umfeld der Wunsch, das Vohersagepotential der Grobstruktursimulationstechnik fur derartige Berechnungen auszunutzen. In der vorliegenden Arbeit werden hierzu die theoretischen Grundlagen auf Basis der thermodynamischen Bilanzgleichungen gelegt und eine neu entwickeltes Iow-Mach Finite-Volumen-Verfahren fur die Simulation von Brennkammerstromungen vorgestellt. Zudem wird die Integration von regimeunabhangiger Verbrennungsmodellierung und Monte-Carlo-Methoden beschrieben. Das Gesamtverfahren wird schliesslich auf Basis von Laborflammen validiert.