Willkommen auf der Webseite des Fachgebiets für die Simulation reaktiver Thermo Fluid Systeme (STFS). An unserem Institut forschen wir an der Modellierung und Simulation chemisch-reaktiver Strömungen in den Bereichen Maschinenbau, Energietechnik und Prozesstechnik.
Um unsere Welt nachhaltig mit Energie zu versorgen, konzentriert sich unsere Forschung auf chemische Energieträger und nutzt das Potenzial von erneuerbaren Brennstoffen wie Wasserstoff, Ammoniak, Methanol, Eisen und Aluminium. Wir entwickeln fortschrittliche Modellierungsansätze und Simulationstechniken für chemisch reaktive laminare und turbulente Mehrkomponenten- sowie Mehrphasenströmungen. Mit diesen Simulationstechniken erforschen wir skalenübergreifend Verbrennungsprozesse auf sämtlichen Skalen: von den kleinsten Strukturen der Reaktionszone und der Bildung von Nanopartikeln in Festbrennstoffflammen bis hin zu den größten Skalen technisch relevanter Brennkammern.
Die Arbeit unserer Forschungsgruppe zeichnet sich dabei durch eine enge Verzahnung von Grundlagen- und anwendungsorientierter Forschung aus.
Unser Ziel ist es, durch direkte numerische Simulationen (DNS) die physikalischen Grundlagen der Verbrennung zu verstehen und dieses Wissen in fortschrittlichen mathematischen Modellen zusammenzuführen. Durch die Kopplung dieser Modelle mit skalenauflösenden Large-Eddy-Simulationen (LES) können wir selbst sehr komplexe praxisrelevante Anwendungen wie Flugzeugtriebwerke, Industrieöfen und chemische Reaktoren untersuchen.
Dabei arbeiten wir eng mit Kolleg:innen, insbesondere Experimentator:innen, aus Wissenschaft und Industrie zusammen.
In unseren breitgefächerten Forschungsarbeiten untersuchen wir saubere Energiekonversionsverfahren zur Realisierung der Energiewende. Mit Simulationen auf Hochleistungsrechnern bekommen wir detaillierte Einblicke in reaktive Strömungen, die vor wenigen Jahren noch undenkbar waren. Dabei schlagen wir die Brücke von der Grundlagenforschung bis hin zur technischen Anwendung.
New Lecture: Decarbonization of Industrial Processes
21. März 2024
From the coming summer semester 2024, the Institute Simulation of Reactive Thermo-Fluid Systems (STFS) will be offering the joint course „Decarbonization of Industrial Processes“ in cooperation with DLR for the first time. The lecture will take place at BTU Cottbus-Senftenberg and will be transmitted digitally and interactively for the module at TU Darmstadt.
Hydrogen week in Toulouse: towards high pressure experiments and simulations
12. März 2024
4 erfolgreiche Doktorverteidigungen in 7 Tagen
28. Februar 2024
Towards scale-reduced modeling of solid fuel combustion at technically relevant scales
14. Februar 2024
Chemical reactor network modeling in the context of solid fuel combustion under oxy-fuel atmospheres
In our last news article, I discussed results from direct numerical simulation (DNS) resolving all scales in a very generic configuration. Here I would like to draw your attention to the other end of the spectrum – technically relevant scales.
Iron combustion goes turbulent
03. Februar 2024
First direct numerical simulation (DNS) of turbulent ignition and combustion of micrometer-sized iron particle suspensions
I am very pleased that our first DNS paper on a turbulent iron flame has been accepted for publication in Flow, Turbulence and Combustion (Springer). This was a great collaboration of Technische Universität Darmstadt, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Universität Stuttgart, Universität Bayreuth and the Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation.
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