Karlsruher Institut für Technologie

SFB 606

  • Ansprechpartner:

    Prof. Dr. Henning Bockhorn

    Engler-Bunte-Institut, Bereich Verbrennungstechnik (EBI-VBT)

  • Projektgruppe:

    Instationäre Verbrennung: Transportphänomene, Chemische Reaktionen, Technische Systeme (2002 - 2012)

  • Förderung:

    DFG

  • Partner:

    KIT

  • Starttermin:

    2002

  • Endtermin: 2012

Instationäre Verbrennung: Transportphänomene, Chemische Reaktionen, Technische Systeme

Wann geht eine Flamme an, wann wird sie ausgeblasen, wie schnell breitet sich eine Flamme aus, welche Vorgänge spielen dabei eine wichtige Rolle? Im Alltag sind diese Fragen vielleicht nur denjenigen bewusst, die sich um ihr heimisches Kaminfeuer kümmern. In technischen Verbrennungssystemen sind dies die wesentlichen Fragen. Wer möchte schon, dass ein Flugzeugtriebwerk in Reisehöhe und bei Reisegeschwindigkeit verlöscht? Falls doch, gibt es Möglichkeiten es gefahrlos zum Wiederzünden zu bringen? Wie greifen die komplizierten Strömungs- und Vermischungsvorgänge in einer Gasturbine hierbei ineinander? Zünden und Verlöschen einer Flamme laufen in einem Otto- oder Dieselmotor in der Größenordnung einhundert Mal pro Sekunde ab. Führt dies jedes Mal zum gleichen Ergebnis? Wird aus dem Brennstoff jedes Mal die gleiche Energie freigesetzt, bleibt jedes Mal die gebildete Schadstoffmenge minimal?

Der Sonderforschungsbereich „Instationäre Verbrennung: Transportphänomene, Chemische Reaktionen, Technische Systeme“ beschäftigt sich seit vier Jahren mit solchen Details von Verbrennungsprozessen. Professor Dr. Henning Bockhorn, Sprecher des Sonderforschungsbereichs, erläutert: „Zurzeit werden über 80 Prozent der Primärenergie durch Verbrennung fossiler Brennstoffe bereitgestellt.“ Für Technologien, die auf Verbrennung beruhen, werde es auch in den nächsten Jahrzehnten kaum Alternativen geben. Der Schwerpunkt der Arbeiten des SFB liegt auf der Untersuchung so genannter „instationärer“ Prozesse – das heißt Prozesse, die sich mit der Zeit verändern, wie die oben angedeuteten. Hierbei steht die Aufklärung der komplizierten Physik der Wechselwirkungen zwischen Zünden/Löschen, Verbrennung und Strömung im Vordergrund. Entwickelt werden auch Modelle, mit denen man solche Prozesse durch aufwändige Computersimulationen vorausberechnen kann. Wichtiges Ziel des SFB ist jedoch auch die Entwicklung technischer Konzepte, die möglichst verbrauchsarm, schadstofffrei und technisch sicher – in einem Wort: nachhaltig – sind.