Ermittlung der Zündwahrscheinlichkeit in turbulenten Strömungen anhand Direkter Numerischer Simulation

Die Bedingungen, die zu einer erfolgreichen Selbstzündung führen, wurden in der Vergangenheit vorwiegend experimentell oder mit stark vereinfachten Modellen ermittelt. Eine quantitative numerische Vorhersage erfordert eine sehr gute Beschreibung der turbulenten Strömungseigenschaften zusammen mit entsprechenden chemischen, diffusiven und thermodynamischen Modellen. Dies führt zu extrem hohen Rechenzeiten, so dass dieser Lösungsweg bis jetzt für eine praktische Verwendung zur sicherheitstechnischen Beurteilung unpraktikabel bleibt. Es ist deswegen erforderlich, entsprechende Untersuchungen weiterzuführen, insbesondere mit dem Ziel, validierte, reduzierte Modelle zu entwickeln. Dies wird in dem vorliegenden Projekt auf Basis direkter numerischer Simulationen mit einer exakten Beschreibung aller physikalisch-chemischen Eigenschaften erfolgen.

Probability of Successful Ignition Events in Turbulent Flows Using Direct Numerical Simulations

The conditions requested to obtain a successful autoignition in a turbulent gas mixture have been mostly investigated in the past through experiments or highly simplified models. A quantitative numerical investigation requires an excellent description of the turbulent flow coupled to an accurate representation of all relevant chemical, diffusive and thermodynamic processes. This leads to extremely high requirements in terms of computing time, preventing any practical use for safety analysis up to now. There is therefore an obvious need to pursue such investigations, including the development of suitable reduced models. This will be realized in the present project based on Direct Numerical Simulation with exact physico-chemical models.