By Matthias Hettel

ISBN-10: 3866440995

ISBN-13: 9783866440999

Die Verwendung des Konzeptes der Vormischverbrennung in technischen Verbrennungsanlagen f?rdert die Ausbildung von selbsterregten Instabilit?ten. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Berechnung des dynamischen Verhaltens bzw. des Frequenzgangs von pulsierten turbulenten vorgemischten Axialstrahlflammen. Dieses steht unter dem Einfluss der Bildung von koh?renten Ringwirbelstrukturen an der Brennerm?ndung. Es werden sowohl instation?re Flammen als auch Ringwirbelstr?mungen numerisch untersucht.

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Zur Beschreibung des Wärmeaustausches wird für die turbulente Prandtlzahl verwendet, zur Beschreibung des Stoffaustausches die turbulente Schmidtzahl . Beide Kennzahlen drücken das Verhältnis von turbulentem Austausch von Impuls zum turbulenten Austausch des jeweiligen Skalares aus. Wie Experimente gezeigt haben, variieren zwar die turbulenten Diffusivitäten für Impuls, Wärme und Stoff innerhalb eines Strömungsfeldes oftmals stark, aber ihr Verhältnis bleibt bei den meisten Strömungskonfigurationen relativ konstant.

Voraussetzung ist allerdings, dass das Frequenzband der aufgeprägten oder sich ergebenden Periodizität (z. B. bei selbsterregten Wirbelablösevorgängen) scharf begrenzt ist. Als Begründung wird angegeben, dass die zeitliche Reynoldsmittelung aus örtlichen Korrelationen abgeleitet wird (s. ). Ein Kriterium für die Rechtfertigung von lokaler Gleichgewichtsturbulenz muss deshalb nicht wie üblich im Frequenzbereich, sondern im Ortsbereich definiert werden. Als maßgebliches Kriterium wird angegeben, dass das Verhältnis von turbulentem Längenmaß und der typischen Abmessung des mittleren Strömungsfeldes nicht oberhalb der Größenordnung von Eins liegen sollte.

Gleichgewichtsbereich, der sich durch isotrope homogene Bedingungen auszeichnet, zusammenfassen. In diesem kann die Produktion von Turbulenzenergie vernachlässigt werden. 1-18) Die Dissipation findet auf der Längenskala Das zugehörige Energiespektrum ist: der sogenannten Kolmogorov-Wirbel statt. 1-19) Im Trägheitsbereich des Gleichgewichtsbereiches ist die Dissipation vernachlässigbar. Die Transferrate, ist ebenfalls Null. Es findet keine Umverteilung des Energieflusses zwischen benachbarten Skalen statt.

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Analytische und numerische Untersuchungen der Dynamik von Vormischflammen sowie deren Interaktion mit Ringwirbelstruktur German by Matthias Hettel


by Brian
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