DLR - Institut für Verbrennungstechnik

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Abteilung Chemische Kinetik

Brennstoffflexiblität, die Verringerung von Schadstoffemissionen und Wirkungsgradsteigerung unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit ist eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung neuer Verbrennungstechnologien. Um diese anzugehen haben sich in den letzten Jahren Modellierung und Simulation als hervorragende neue Werkzeuge erwiesen. In der Abteilung werden deshalb konsequent experimentelle Techniken in Verbindung mit numerischen Modellen eingesetzt, um die Reaktionskinetik der Verbrennung und Schadstoffbildung gasförmiger und flüssiger Brennstoffe vorherzusagen und so zu einer Optimierung von Verbrennungsprozessen beizutragen.

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Abteilung Computer Simulation

Bei der numerischen Simulation der physikalischen und chemischen Vorgänge in emissionsarmen Brennkammern von Flugtriebwerken oder Industrie-Gasturbinen werden höchste Ansprüche an die Berechnungsverfahren gestellt. Zuverlässige und genaue Vorhersagen von Schadstoffbildung, Wandwärmebelastung, Lärmemissionen sowie der Stabilität und Effizienz der Verbrennung sind die übergeordneten Zielsetzungen der numerischen Simulationsforschung.

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Abteilung Gasturbinen

Im Fokus der Forschungsaktivitäten der Abteilung Gasturbinen stehen Entwicklung, Optimierung, Aufbau und Erprobung von Mikrogasturbinenbasierten Kraftwerksanlagen und Brennkammersystemen für eine dezentrale Strom- und Wärmebereitstellung. Hierbei werden sowohl die Optimierung bestehender als auch die Entwicklung neuer innovativer Anlagenkonzepte betrachtet.

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Abteilung Verbrennungsdiagnostik

Moderne Lasermessverfahren ermöglichen eine neue Sicht in die physikalisch-chemischen Vorgänge von Verbrennungsprozessen. Mit ihnen werden Flammenstrukturen visualisiert, die Strömungsverhältnisse im Brennraum erfasst, Konzentrationsverteilungen verbrennungsrelevanter Spezies und die vorliegenden Temperaturen gemessen.

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Abteilung Mehrphasenströmung und Alternative Treibstoffe

In der Abteilung Mehrphasenströmung und Alternative Treibstoffe (MAT) werden numerische Methoden und Modelle hergeleitet und in Computercodes umgesetzt, um Mehrphasenströmungen zu simulieren und Vorhersagen treffen zu können. Hiermit wird die Entwicklung neuer Technologien in einer großen Bandbreite von Anwendungsgebieten unterstützt. Die Modellentwicklung basiert auf den Erkenntnissen und Validierungsdaten aus Grundlagenexperimenten, wie sie z.B. in enger Zusammenarbeit mit der Abteilung Verbrennungsdiagnostik entwickelt werden. Die in der Abteilung entwickelten Modelle werden in die Strömungslöser für reagierende turbulente Mehrphasenströmungen der Abteilung Computersimulation implementiert.

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Abteilung Chemische Analytik

Die Abteilung „Chemische Analytik“ beschäftigt sich mit Fragestellungen in den Kernthemen (alternative) Brenn- bzw. Treibstoffe, Schadstoffe, Abgasanalytik und Brennkammersysteme. Dabei werden reguläre Verfahren der modernen instrumentellen Analytik mit selbstentwickelten Methoden wie z.B. der Molekularstrahl-Massenspektrometrie (MBMS), kombiniert und für wissenschaftliche als auch technische Herausforderungen angewendet.

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Gruppe Hochdruck-Experimente

Für die Entwicklung neuer Brennkammertechnologien für Gasturbinen sind experimentelle Untersuchungen zur Verbrennung bei realen Betriebsbedingungen (Druck, Temperatur, Strömungsfeld) unerlässlich. Die Gruppe Hochdruck-Experimente betreibt hierzu den Hochdruckbrennkammer-Prüfstand Stuttgart (HBK-S) und forscht auf dem Gebiet der brennstoffflexiblen Brennkammern für Gasturbinen.

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