29.06.2026 - 13:14:18

Carrier-Phase Direct Numerical Simulations

Die neueste Veröffentlichung unseres Teams zum Thema „Carrier-Phase Direct Numerical Simulations“ (CP-DNS) setzt neue Maßstäbe, indem sie die bislang hochauflösendste Simulation der Verbrennung von Eisenpartikeln liefert.

Die Simulationen liefern neue Erkenntnisse über die Auswirkungen von Turbulenz auf den Verbrennungsprozess. Es zeigt sich, dass starke Turbulenz eine breitere Zündzone bewirkt und die Umwandlungsraten des Brennstoffs beschleunigt. Diese Beschleunigung wird jedoch dadurch verursacht, dass die makroskalige Turbulenz den Sauerstofftransport sowie den Mittransport der Partikel in der Gasphase verstärkt, anstatt die lokalen Wechselwirkungen auf Partikelebene zu beeinflussen. Dies deutet auf eine „schwache Kopplung“ zwischen der Gasphasenturbulenz und dem Oxidationsverhalten einzelner Partikel hin.

Um die Zuverlässigkeit der DNS-Datensätze zu gewährleisten, führt die Studie den ersten deterministischen Vergleich einer reaktiven turbulenten Scherschicht durch. Zu diesem Zweck wurden zwei separate DNS-Datensätze, die mithilfe zweier unterschiedlicher Programme gewonnen wurden, sowohl statistisch als auch anhand direkter Vergleiche momentaner Strömungsfelder gegenübergestellt.