Arbeitsgebiet

Instationäre Verbrennung,
Verbrennungslärm



 Berechnete Temperaturverteilung und Schallausbreitung der DLR-A Jetflamme mit einem hybriden CFD/CAA Ansatz basierend auf einer stochastischen Rekonstruktion von turbulenten Verbrennungslärmquellen
zum Bild Berechnete Temperaturverteilung und Schallausbreitung der DLR-A Jetflamme mit einem hybriden CFD/CAA Ansatz basierend auf einer stochastischen Rekonstruktion von turbulenten Verbrennungslärmquellen

Bei Verbrennungslärm in Brennkammersystemen wird zwischen direktem und indirektem Verbrennungslärm unterschieden. Direkter Verbrennungslärm entsteht in turbulenten, reagierenden Strömungsfeldern auf Grund von lokalen Fluktuationen der Wärmefreisetzung. Hierzu zählt insbesondere der sogenannte turbulente Verbrennungslärm, der durch die turbulenten Schwankungen des Verbrennungsablaufs verursacht wird. Indirekter Verbrennungslärm - auch Entropielärm genannt - entsteht im Gegensatz zum direkten Verbrennungslärm nicht in der Verbrennungszone selbst sondern erst danach. Schwankungen in der Zusammensetzung und Temperatur (Entropiewellen) der heißen Abgase erzeugen dabei in stark beschleunigten oder verzögerten Strömungsabschnitten Schall. Bei einer Gasturbine erfolgt so beispielsweise in der ersten Turbinenstufe, direkt hinter der Brennkammer, eine starke Schallabstrahlung.
Die numerische Simulation von Verbrennungslärm stellt an numerische Berechnungsverfahren sehr hohe Ansprüche und bedarf noch weitgehender Forschungsarbeiten. Aufgrund der stark unterschiedlichen Skalen der Turbulenz, der chemischen Reaktion und der Akustik werden am Institut hierzu auch sogenannte hybride CFD/CAA Methoden sowie stochastische Rekonstruktionsverfahren entwickelt.


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