Analyse des Grenzschichtrückschlags von Wasserstoff-Ammoniak Vormischflammen in drallfreien Strömungen

Zusammenfassung

Kohlenstofffreie Wasserstoff-Ammoniak Brennstoffgemische in Kombination mit mageren, vorgemischten Verbrennungskonzepten bergen ein enormes Potenzial, um Fluggasturbinen sowie andere Anwendungen von Gasturbinen zu dekarbonisieren und somit den Treibhausgasausstoß signifikant zu reduzieren. Dabei werden auch Schadstoffemissionen wie Kohlenstoffmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Feinstaub komplett vermieden und Stickoxidemissionen verringert. Zur Etablierung dieser Brennstoffe in Flugtriebwerken müssen sicherheitsrelevante Verbrennungseigenschaften wie der Flammenrückschlag erforscht werden. Gerade bei wasserstoffhaltigen Brennstoffen ist der Grenzschichtrückschlag hierbei besonders relevant. Er wird im Rahmen dieser Dissertation für einen breiten Bereich von Ammoniak-Wasserstoff-Gemischen untersucht. Mittels einer neu entwickelten Versuchsanlage mit einer voll automatisierten Messprozedur werden umfangreichen Messungen durchgeführt und analysiert. Basierend auf den Messdaten wird ein neues, parametrisches Modell für die Rückschlaggrenzen hergeleitet. Besonders hervorzuheben ist die Beobachtung eines neuartigen Grenzschichtrückschlagprozesses, bei dem zunächst die Wasserstoff-Flamme und kurz darauf erst die Ammoniak-Flamme zurückschlägt.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2021
ISBN-Online: 978-3-95900-607-1
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem ITV
Band: 02/2021
Sprache: Deutsch
Seiten: 221
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Kurzfassung Kein Zugriff
2. Abstract Kein Zugriff
3. Vorwort Kein Zugriff
4. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
5. Nomenklatur Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 3
1. 2.1 Grundlagen der Vormischverbrennung Kein Zugriff
2. 2.2 Flammenrückschlag Kein Zugriff
3. 2.3 Zwischenfazit und Zielsetzung der Arbeit Kein Zugriff
1. 3.1 Versuchsanlage Kein Zugriff
2. 3.2 Messtechnik Kein Zugriff
3. 3.3 Versuchsablauf Kein Zugriff
4. 3.4 Mess- und Bilddatenverarbeitung Kein Zugriff
1. 4.1 Evaluation der Messmethode Kein Zugriff
2. 4.2 Effekt des Ammoniakanteils Kein Zugriff
3. 4.3 Effekt des Stickstoffanteils Kein Zugriff
4. 4.4 Effekt des Sauerstoffanteils Kein Zugriff
5. 4.5 Effekt der Vorheiztemperatur Kein Zugriff
6. 4.6 Ersatzgemische für Methan Kein Zugriff
1. 5.1 Modellbeschreibung Kein Zugriff
2. 5.2 Validierung Kein Zugriff
1. 6.1 Charakterisierung der Chemilumineszenz Kein Zugriff
2. 6.2 Chemilumineszenz beim Flammenrückschlag Kein Zugriff
3. 6.3 Propagation beim Flammenrückschlag Kein Zugriff
7 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 117 - 120
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 121 - 147
A Detaillierte Reaktionsmechanismen Kein Zugriff Seiten 148 - 148
B Laminare Brenngeschwindigkeiten Kein Zugriff Seiten 149 - 149
C Schema der Versuchsanlage Kein Zugriff Seiten 150 - 150
D Mess- und Simulationsdaten zum Grenzschichtrückschlag Kein Zugriff Seiten 151 - 185
E Fits zum Grenzschichtrückschlag Kein Zugriff Seiten 186 - 188
F Mess- und Simulationsdaten zum mageren Verlöschen Kein Zugriff Seiten 189 - 221