Description: Das Projekt "Bildung und Oxidation von Russ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Chemische Technik durchgeführt. Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe kommt es unter lokal brennstoffreichen Bedingungen zur Bildung von Russ. Unter dem Aspekt moeglichst guter Energieausnutzung bei Verbrennungsprozessen muss die Emission von Russpartikel vermieden werden. Hierzu ist eine genaue Kenntnis der bei der Russbildung und -oxidation beteiligten physikalischen und chemischen Prozesse notwendig. Zur numerischen Simulation der Bildung und Oxidation von Russ in turbulenten Verbrennungssystemen muessen Vereinfachungen gelten, die den numerischen Aufwand in Grenzen halten. Eine solche Moeglichkeit bietet der Flamelet- Ansatz. Dabei werden die Russbildung und -oxidation unter der Annahme sehr schneller chemischer Reaktionen an die Vermischung von Brennstoff und Oxidans gekoppelt. Im vergangenen Forschungszeitraum konnten mit Hilfe dieses Ansatzes die Temperaturen und Russkonzentrationen in einer laminaren Diffusionsflamme vorausberechnet werden. Ein Ziel des Fortsetzungsantrags ist, die in diesen Rechnungen gewonnenen Kenntnisse auf turbulente Diffusionsflammen zu uebertragen, wobei ein Hauptaugenmerk auf der Entwicklung eines geeigneten Turbulenzmodells liegt. Zur Entwicklung von Modellen zur Russbildung und -oxidation in laminaren Diffusionsflammen muessen fuer deren Validierung Experimente durchgefuehrt werden. Solche Experimente muessen oertlich und zeitlich aufgeloeste Informationen ueber Russkonzentrationen und Teilchenzahldichten liefern. Eine Moeglichkeit diese Groessen zu erhalten, bieten die Techniken der laserinduzierten Inkandeszenz (LII) bzw. der laserinduzierten C2-Fluoreszenz (LIF-C2) in Kombination mit Rayleigh-Streulichtmessungen. Deshalb wurden im vergangenen Forschungszeitraum die laserinduzierte Inkandeszenz und die nicht-resonante laserinduzierte C2-Fluoreszenz naeher untersucht. Dabei konnte durch Vergleich der berechneten LII- bzw. LIF-C2-Signale mit LII-Messungen festgestellt werden, dass eine Aenderung in der Russpartikelstruktur Einfluss nimmt auf die LII-Signale. Ein Ziel des Forschungsvorhabens ist daher, zu untersuchen, welchen Einfluss diese Veraenderung in der Teilchenstruktur auf die C2-Fluoreszenz hat. Hierbei soll die Anregung der C2-Fluoreszenz resonant erfolgen. Anschliessend soll diese Technik in Kombination mit Rayleighstreulichtexperimenten zur Bestimmung von Russkonzentrationen, Teilchenzahldichten und Partikelradien ueber ein zweidimensionales Feld in nicht-vorgemischten, laminaren und turbulenten Diffusionsflammen herangezogen werden.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Karlsruhe ? Fossiler Brennstoff ? Fluoreszenz ? Brennstoff ? Oxidationsmittel ? Verbrennung ? Ruß ? Emission ? Emissionsminderung ? Energienutzung ? Messverfahren ? Oxidation ? Simulation ? Strömungsmodell ? Modellierung ? Forschungsprojekt ? Chemische Reaktion ? Turbulenz ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding box: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1998-04-01 - 1999-03-31
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