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D-Level - Modellierung zur schadstoffarmen Emission bei der dieselmotorischen Verbrennung

Das Projekt "D-Level - Modellierung zur schadstoffarmen Emission bei der dieselmotorischen Verbrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Technische Verbrennung durchgeführt. Im Rahmen des Projektes sollen Tools fuer die zukuenftige Entwicklung von Motoren entwickelt werden. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der numerischen Modellierung (Entwicklung von dreidimensionalen numerischen Modellen zur Vorhersage der Sprayverbrennung und Schadstoffbildung in Dieselmotoren) bzw. der optischen Diagnostik. Im Rahmen des Projektes werden Modelle entwickelt, die fuer dieselmotorische Bedingungen den Mischungsprozess beschreiben. Dies wird mit Hilfe von am Institut entwickelten Programmpaketen vorgenommen. Hierbei wird die Statistik der turbulenten reagierenden Stroemung durch die Loesung einer Transportgleichung fuer die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion von Skalar- und Geschwindigkeitsfeld beschrieben, die mittels Monte-Carlo Methoden geloest wird. Hauptauftragnehmer: AB Volvo Technological Development, Volvo Car Corporation AB Volvo Technological Development; Goeteborg; Sweden.

KEROMIX: Modellierung und experimentelle Untersuchung von Mischungsvorgängen in Gasturbinenbrennkammern - Turbulenz- und Mischungsmodell

Das Projekt "KEROMIX: Modellierung und experimentelle Untersuchung von Mischungsvorgängen in Gasturbinenbrennkammern - Turbulenz- und Mischungsmodell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Energie- und Kraftwerkstechnik (EKT) durchgeführt. Die Senkung der Schadstoffemissionen ist eine zentrale Aufgabe des nationalen Luftfahrtforschungsprogramms. Verbesserte Wirkungsgrade fuehrten in den vergangenen Jahren zu einer erheblichen Reduktion der einzusetzenden Brennstoffmenge, die wiederum direkt mit den CO2- und H2O-Emissionen verknuepft ist. Die damit verbundenen hoeheren Druecke und Temperaturen beguenstigen jedoch den NOx-Bildungsprozess. Eine Moeglichkeit, die NOx-Bildung zu vermeiden, ist die Mager-Verbrennung. Um die magere Stabilitaetsgrenze nicht zu unterschreiten, ist es unabdingbar, den Einfluss der Sekundaerluft-Einblasung auf die Primaerzone zu kennen. Daher befasst sich das Fachgebiet Energie- und Kraftwerkstechnik (FG EKT) der Technischen Hochschule Darmstadt mit der Modellierung und experimentellen Untersuchung von Mischungsvorgaengen in Gasturbinenbrennkammern. Das Teilprojekt geliedert sich in einen theoretischen und experimentellen Teil. In dem theoretischen Teil soll das Stroemungsfeld in der Mischzone mit Hilfe numerischer Simulation beschrieben werden. Diese hochturbulenten Strukturen sollen durch moderne Reynolds-Spannungs-Modelle beschrieben werden. Entsprechend soll die Mischung der beiden Teilstroeme ebenfalls mit einem Schliessungsmodell zweiter Ordnung erfasst werden. Hervorzuheben ist hier, dass gesicherte Mischungsmodelle zweiter Ordnung mit vollstaendig bestimmten Konstanten zur Zeit nicht vorliegen und der Neuheitscharakter dieser Modelle daher verstaerkten Entwicklungsaufwand erfordert. Die experimentellen Untersuchungen umfassen im wesentlichen Messungen am Mischkammerpruefstand des Fachgebietes Gasturbinen und Flugantriebe (FG GFA) und erfolgen in enger Zusammenarbeit mit dem FG GFA. Mit Hilfe von LDA-Messungen soll das Geschwindigkeitsfeld in der Mischkammer bestimmt werden. Die komplexe Stroemung, drei verdrallte Hauptstroemungen mit senkrecht dazu eingeblasenen Freistrahlen, erfordert eine hohe Raumaufloesung und moeglichst dreidimensionale Messungen. Anhand dieser Messergebnisse sollen die zu entwickelnden Modelle validiert werden und dann zu einem nulldimentionalen Modell zusammengefuehrt werden. Dieses nulldimensionale Modell sol die Rueckstromrate in die Primaerzone anhand der Einflussparameter Drallzahl und Impulsverhaeltnis beschreiben.

Entwicklung eines Inversen Mischungsmodelles für radioaktive Umweltisotope

Das Projekt "Entwicklung eines Inversen Mischungsmodelles für radioaktive Umweltisotope" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Hydrologie durchgeführt. Im Rahmen eines Demonstrationsprojektes werden Modelle zur Ermittlung der Grundwasserneubildung in ariden Gebieten mit mangelnden Mess- und Monitoringdaten entwickelt. Ziel des Projektes ist es, basierend auf Geländedaten, die vor Ort in kurzer Zeit erhoben werden können, z.B. Paleo-Flood-Daten, Isotopendaten des Grundwassers und quantitative Modelle zur Abschätzung der verfügbaren Grundwasserressourcen abzuleiten. Am IHF wurde für diese Initiative ein Mischungsmodell erweitert, so dass 14C-Altersdaten, stabile Isotope und chemische Wasserinhaltsstoffe für die inverse Berechnung der Grundwasserneubildung aus vorhandenen oder vor Ort genommenen Wasserproben herangezogen werden können. Hauptauftragnehmer im Ausland: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Madrid, Spain.

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