14.09.2023 - 11:10:34

Applications in Energy and Combustion Science

Turbulence effects on the formation and growth of nano-particles in three-dimensional premixed and non-premixed flames

Using massively parallel Direct Numerical Simulation, the influence of turbulence on the synthesis process of nanoparticles in premixed and non-premixed flames is investigated.

The reaction kinetics of flames doped with tetraisopropyl titanate are directly solved at runtime using an advanced finite-rate chemistry approach, providing detailed insights into the complex formation process of titanium dioxide monomers. The studies reveal a significant impact of turbulence on particle growth and offer valuable insights into the synthesis of nanoparticles in turbulent environments.

Mithilfe von massiv paralleler Direkter Numerischer Simulation wird untersucht wie Turbulenz den Syntheseprozess von Nanopartikeln in vorgemischten und nicht-vorgemischten Flammen beeinflusst.

Die Reaktionskinetik der mit Tetraisopropyltitanat dotierten Flammen wird durch einen fortschrittlichen Finite Rate Chemistry Ansatz direkt zur Laufzeit gelöst und bietet dadurch einen detaillierten Einblick in den komplexen Entstehungsprozess von Titaniumdioxid Monomeren. Die Untersuchungen zeigen signifikante Auswirkung der Turbulenz auf das Partikelwachstum und liefern wertvolle Einblicke in die Synthese von Nanopartikeln in turbulenten Umgebungen.

Paper link: https://doi.org/10.1016/j.jaecs.2023.100210