Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme

Unser Institut arbeitet an der Modellierung und der Simulation (CFD = Computational Fluid Dynamics) von chemisch-reaktiven Strömungen im Maschinenbau und der Prozesstechnik. Typische technische Anwendungen sind Verbrennungsmotoren, chemische Reaktoren, Gasturbinen und Katalysatoren.

Die Motivation für unsere Forschung

Grundlegende Forschungsfragen orientieren sich an technischen Anwendungen. Typische Beispiele sind hier die Turbulenz-Chemie Interaktion (z.B. in der Gasturbine), Charakteristika von Sprays (z.B. bei der Hochdruckeinspritzung von Kraftstoffen) und Flamme-Wand Interaktionen (z.B. in der motorischen Verbrennung).

Diese Phänomene wollen wir verstehen und entwickeln mathematische Modelle, die in der Simulation von verfahrenstechnischen Prozessen sowie der thermo-chemischen Konversion fester, flüssiger und gasförmiger Brennstoffe angewendet werden.

Am Fachgebiet STFS entwickeln wir eigene Softwaretools und koppeln diese an CFD-Löser wie OpenFOAM®, ANSYS® CFX® und ANSYS® Fluent®. Umfangreiche Rechenkapazitäten stehen mit dem Lichtenberg Hochleistungsrechner der TU Darmstadt und unserem eigenen Rechencluster zur Verfügung.

Bild: STFS M. Kircher