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Modellierung und Simulation der Tropfenverdampfung in Fremdgas-Umgebungen unter überkritischen Bedingungen

Beschreibung

Globalzielsetzung dieses Teilprojektes für die gesamte Laufzeit des Transregios ist es, Modelle und Methoden für die Beschreibung von Tropfen und Tropfenkollektiven in Fremdgas-Umgebungen unter transkritischen bzw. überkritischen Bedingungen zu entwickeln. Dies macht es notwendig, thermodynamisch konsistente Modellierungsmethoden für die Beschreibung der verdampfenden Tropfen einzusetzen und zueinander angepasste Teilmodelle der Gasströmung und der Tropfen-Verdampfung im Rahmen eines Euler-Euler- oder Euler-Lagrange-Verfahrens zu verwenden.

Die Untersuchung in der ersten Antragsperiode wird sich in Abstimmung mit den anderen Teilprojekten auf Einzeltropfen konzentrieren, die mittels Direkter Numerischer Simulation beschrieben werden. Der Fokus der Arbeiten liegt auf der Entwicklung eines regimeübergreifenden Modells, das bei unter-, trans- und überkritischen Bedingungen korrekte Vorhersagen des Tropfenverdampfungsverhaltens ermöglicht. Das Gasphasen- und Tropfenmodell wird neben existierenden Daten aus der Literatur mit Hilfe von detaillierten experimentellen Daten aus TP-B2 validiert.

Das resultierende regimeübergreifende Verdampfungsmodell wird in den nachfolgenden Antragsperioden im Rahmen der LES für Sprays Berechnungen angewendet werden. Die vorgeschlagenen Modelle und Methoden werden zunächst mit Hilfe des CFD-Codes OpenFOAM entwicklelt, validiert und später in den Code FS3D integriert.

Team

Apl. Prof. Dr. habil. Amsini Sadiki

Apl. Prof. Dr. habil. Amsini Sadiki

TP-Leiter B3 Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! +49 6151 16-2757

Dennis Kütemeier, M.Sc.

B3 Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
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Publikationen

2017

Ries, F., Obando, P., Shevchuk, I., Janicka, J., Sadiki, A.:
Numerical analysis of turbulent flow dynamics and heat transport in a round jet at supercritical conditions,
Int. J. Heat Fluid Flow, 2017 (under review)

2015

Sacomano, F., Chrigui, M., Sadiki, A.:
Comparison of different LES-based combustion models applied to a reacting n-heptane spray.
Int. Symp. Turbul. Shear flow Phenom., Melbourne, Australia, (2015).

2014

Chrigui, M., Sacomano, F., Sadiki, A., Masri, A.R.:
Evaporation Modeling of Poly-disperse Spray in Turbulent Flow.
B. Merci, E. Gutheil (eds) Experiments and Numerical Simulation of Turbulent Combustion of Diluted Sprays. ERCOFTAC Series 19: 55-77, 2014.

Sacomano, F., Chrigui, M., Sadiki, A., Janicka, J.:
LES-Based Numerical Analysis of Droplet Vaporization Process in Lean Partially Premixed Turbulent Spray Flames.
Combust. Sci. Technol. 186(4-5): 435-452, 2014.

2013

Chrigui, M., Masri, A.R., Sadiki, A.,·Janicka, J.
Large Eddy Simulation of a Polydisperse Ethanol Spray Flame
Flow Turbulence Combust (2013), Springer, 20 Seiten

Shevchuk, I., Sadiki, A., Janicka, J.:
Numerical investigation of high pressure evaporation of a resting acetone droplet in nitrogen environment.
Proc. 25th European Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, Chania, Greece (2013).

2012

Chrigui, M., Gounder, J., Sadiki, A., Masri, A., Janicka, J.
Partially premixed reacting acetone spray using LES and FGM tabulated chemistry
Combustion and Flame 159 (2012), 2718-2741

2011

Schneider, L., Le Lostec, N.; Villedieu, P.; Sadiki, A.
A moment method for splashing and evaporation processes of polydisperse sprays
Int. J. of Multiphase Flow 36 (2011), 261-272

Sadiki, A., Ahmadi, W., Chrigui, M., Janicka, J.
Towards the Impact of Fuel Evaporation-Combustion Interaction on Spray Combustion in Gas Turbine Combustion Chambers. Part II: Influence of High Combustion Temperature on Spray Droplet Evaporation
Proc. Of the 1st Int. Workshop on Turbulent Spray Combustion (eds. B. Merci, D. Roeckaerts, A. Sadiki), Chap. 3, (2011), 111-132, Springer

2010

Chrigui, M., Roisman, I., Batarseh, F., Sadiki, A., Tropea, C.
Spray generated by an air blast atomizer under elevated ambient pressures
Journal of Propulsion and Power 26 (2010), 1170-1183

Mittwoch, November 13, 2019