Direkte numerische Simulation der Flammen/Akustik-Wechselwirkung

Dieses Vorhaben verfolgt gleichzeitig zwei Ziele. Auf der einen Seite wird die Wechselwirkung zwischen einer turbulenten Flamme und einer akustischen Welle detailliert untersucht. Hierbei wird bestimmt, inwieweit die Flamme zu einer Verstärkung bzw. zu einer Dämpfung der akustischen Welle führt. Neuere Versionen des berühmtenRayleigh-Kriteriums können anhand dieser Simulationen entwickelt und getestet werden. Parallel dazu werden mehrere turbulente Flammen berechnet, die als Validierung für die Ergebnisse der Grobstruktursimulation, die in anderen Gruppen durchgeführt wird, verwendet werden. Für beide Probleme werden numerische Simulationen mit den selben Programmen durchgeführt. Es handelt sich um sogenannte Direkte Numerische Simulationen (DNS), da diese die einzige Möglichkeit bieten, die gewünschte Genauigkeit und Modellunabhängigkeit zu erreichen. In der DNS werden keine separaten Modelle für die Turbulenz eingesetzt, sondern die Navier-Stokes-Gleichungen direkt gelöst. DieBeschreibung der Flamme erfolgt anhand akkurater physikalischer Modelle, unter Berücksichtigung aller wichtigen Zwischenradikale. Diffusionsprozesse und thermodynamische Eigenschaften werden mit hoher Genauigkeit beschrieben, so dass hiermit auf jeden Fall genaue Angaben über die innere Struktur der Flamme und der reaktiven Strömung gewonnen werden. Sowohl Vormischflammen wie auch Diffusionflammen werden berechnet. Dieses Projekt wird im Rahmen der DFG-Forschergruppe "Verbrennungslärm" durchgeführt.