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Prof. Dr.-Ing. Hendrik Nicolai

Arbeitsgebiet(e)

Flugzeugtriebwerke / Rolls-Royce University Technology Center, Feststoffverbrennung

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  • Entwicklung und Anwendung hoch-genauer numerischer Modelle für reaktive Strömungen.
  • Skalenauflösende Simulationen in reaktiven Mehrphasenströmungen unter laminaren und turbulenten Bedingungen (Project C2, SFB/TRR 129, Clean Circles).
  • Gemeinsame Forschung mit Rolls Royce Deutschland zur Erforschung der aerodynamischen und thermischen Wechselwirkungen in Flugzeugtriebwerken. (TU Darmstadt, University Technology Cente)
  • Modellentwicklung und Simulation von kohlenstofffreien Kraftstoffen wie Wasserstoff und Wasserstoff-Ammoniak-Gemischen
Dieser Überblick veranschaulicht die grundlegenden Aspekte der Umwandlung von pulverisiertem Festbrennstoff in einer drall-stabilisierten Brennkammer im Labormaßstab, wobei die Phänomene in drei Säulen unterteilt werden: turbulente Strömung und Mischung, Turbulenz-Chemie-Wechselwirkung und Feststoffkinetik. Innerhalb jeder Säule werden verschiedene strömungsmechanische und physikalische Prozesse identifiziert, deren Entwicklung von den Anfangs- und Randbedingungen sowie von den Wechselwirkungen mit anderen Prozessen abhängt. Das Ergebnis ist ein komplexes, gekoppeltes System, das sich sowohl in der Zeit als auch im Raum entwickelt.
Dieser Überblick veranschaulicht die grundlegenden Aspekte der Umwandlung von pulverisiertem Festbrennstoff in einer drall-stabilisierten Brennkammer im Labormaßstab, wobei die Phänomene in drei Säulen unterteilt werden: turbulente Strömung und Mischung, Turbulenz-Chemie-Wechselwirkung und Feststoffkinetik. Innerhalb jeder Säule werden verschiedene strömungsmechanische und physikalische Prozesse identifiziert, deren Entwicklung von den Anfangs- und Randbedingungen sowie von den Wechselwirkungen mit anderen Prozessen abhängt. Das Ergebnis ist ein komplexes, gekoppeltes System, das sich sowohl in der Zeit als auch im Raum entwickelt.
  • Direct Numerical Simulations, Large-Eddy Simulation und RANS Simulationen im Kontext chemisch-reagierender Strömungen.
  • Modellierung reduzierter Ordnung für technischer Systeme durch chemische Reaktornetzwerke
  • Fortschrittliche Flamelet-basierte Tabellierungsansätze für laminare und turbulente reaktive Strömungen
  • Statistische und geometrische Schließungen für die Turbulenz-Chemie-Wechselwirkungen
  • Numerische Methoden für reaktive Strömungen mit Hochleistungsrechnern und GPU-Beschleunigung.
  • Methoden höherer Ordnung für reaktive Strömungen