Figure-3

Kohlenstaubverbrennung

Illustration des Sauerstoffanteils im mittleren Abschnitt eines großflächigen Laborofens (Durchmesser = 600 mm).

Figure-1

LES der Kohlenstaubverbrennung in einem großflächigen Laborofen

Das Foto zeigt durch Temperatur [K] gefärbte Kohlenpartikel, deren Größe durch den Durchmesser skaliert wird. Der rechnerische Bereich ist 1200 mm lang und hat eine Weite von 600 mm. Die Partikel werden bei Raumtemperatur injiziert und werden in der internen Rückführungszone verlangsamt, bis sie schließlich ihre Bewegungsrichtung ändern. Sobald sich die Partikel erhitzen und die Verbrennung voranschreitet, verringert sich der Durchmesser der Partikel.

Figure-2

 

Kohlenstaubverbrennung

Illustration des Kohlenstoffdioxidanteils nahe des Brennerbereiches.

 

 

 

Mohri Flame Reconstruction Arb

Tomographische Rekonstruktion des instantanen 3D-Chemilumineszenz-Feldes einer hochturbulenten, wirbelstabilisierten Flamme

Sydney Swirl Flame _illustration Of Oh

Sydney Bluff-Buddy Flamme

Large-Eddy Simulation der Sydney Bluff-Body Flamme, welche durch den hauseigenen Strömungscode konstruiert und durch 3D Strahlenverfolgung der OH Konzentration visualisiert wurde.

Oliver Stein, Andreas M. Kempf and Johannes Janicka, Les of the Sydney Swirl Flame Series: An initial investigation of the fluid dynamics (2007), in: Combustion Science and Technology, 179(173-189)

Gallery Kempf Bbtemperature

Sydney Bluff-Body Flamme

Eine Large-Eddy Simulation der Sydney Bluff Body Flamme wurde durch den hauseigenen Strömungscode erzeugt. Um den chemischen Zustand zu berechnen, wurde ein Modell einer kontinuierlich brennenden Flamme eingesetzt. Die Darstellung zeigt eine Momentaufnahme des Temperaturfeldes in der mittleren Fläche.
 
Quelle: Kempf, A., Lindstedt, R.P., and Janicka, J. (2006) LES of a bluff-body stabilised non-premixed flame. Combust. Flame, 144, 170–189.

Gallery Kempf Pgms

Darmstadt geschichtete Flamme

Eine Large-Eddy Simulation der Darmstadt Geschichteten Flamme wurde erzeugt, indem der hauseigene PsiPhi Code mit 70 Mio. Zellen (jedes Pixel entspricht einer Zelle) eingesetzt wurde. Die Abbildung ist eine Verbindung zwischen dem gemischten Bruchfeld (gelb) und dem sich entwickelnden Variablenfeld (blau). Die heißen Verbrennungsprodukte werden in weiß abgebildet.
 
Quelle: Cavallo Marincola, Navarro, Ma, Kempf (Symposium 2012), ...

3d

DNS des Cambridge Brenners

Visualisierung von instantanen Ergebnissesn der 1.6 Milliarden Zellen DNS des Cambridge Brenners. Links: Iso-q-Kriterium eingefärbt mit der axialen Geschwindigkeitskomponente. Rechts: Konturen des reziproken Verbrennungsluftverhältnisses, überlagert ist die Isofläche für einen Wert der dimensionslosen Fortschritts-Variable von C=0.5.

Cambridgestratified

 

Iso-Oberfläche des Verbrennungsluftverhältnisses der Cambridge geschichteten Flamme

U _ Big

DNS of the Cambridge stratified burner

Axial velocity component (U) from the 1.6 billion cell DNS of the Cambridge stratified burner.

F _ Big

DNS of the Cambridge stratified burner

Mixture fraction (F) from the 1.6 billion cell DNS of the Cambridge stratified burner.

Thuong F 4ve

Mischungsanteile
in einem 4-Ventil Motor
während des Einlasstakts

Nguyen Arbeitsbereich Movie

Pulsed-Jet

Der Einzelimpuls eines Gasstrahls wurde untersucht, um einen besseren Einblick in den Einspritzvorgang der Direktspritzung im Verbrennungsmotor zu erhalten. Die hier untersuchte Flamme setzt sich ausschließlich aus Spurengas zusammen um die Strömungslehre eines Strahlbrechers, die Entwicklung der Turbulenzen und den Strahlungsaufprall auf der Wand zu erforschen. Die Simulation wurde mit dem hauseigenen PsiPhi Code durchgeführt, bei dem ein Raster aus 1.000.000.000  Endvolumen eingesetzt wurde welches auf 1.000 Mittelstücke des CCSS Cray verteilt wurde.
Die Simulation basiert auf der Vorgesehnsweise der Large-Eddy Simulation. Dort wo der Effekt kleiner turbulenter Strukturen (eddies) nicht länger vom Berechnungsgitter zurückgehalten werden kann, wird er durch eine turbulente Viskosität geformt, welche durch die vergrößerte Schwungkraft infolge von Turbulenzen dargestellt wird.

Src Volk

Flammenausbreitung im Zylinder​

C Volk

 

Verbrennungsprozess in einem 4-Ventil Motor während des Arbeitstakts

Gallery Kempf Rfcopy

Zwei-Dimensionaler
"turbulenter" Strahl

Anhand der aus einer Düsenöffnung herausgeschleuderten weißen Flüssigkeiten wurde ein zweidimensionales Mischfeld berechnet.

Gallery Kempf1
​​


Cambridge geschichtete Flamme

Die Abbildung zeigt einen durch LES berechneten Querschnitt durch das sich entwickelnde Variablenfeld im Cambridge Wirbelkörper.
Der hauseigene PsiPhi Code wurde in Verbindung mit dem Ansatz der Flammen Oberflächendichte und einer mischungsanteilabhängiger Brenngeschwindigkeit eingesetzt. Insgesamt wurden über 100 Millionen Zellen für diese Simulation genutzt (jedes Pixel entspricht einer Zelle).
LES einer Cambridge geschichteten Flammen Serie


Image1

LES of  high frequency  thermoacoustic in a generic combustion chamber

To study the high frequency thermoacoustic a generic combustor is designed, which shows the first radial mode with the frequency of almost 6 kHz. The movie illustrates the phased avarage pressure oscillation in the combustion chamber.

Gallery Plasmareaktor00

 

Plasmareaktor

Untersuchung eines Plasmareaktors (auf eventuelle Rückströmungen, Effektivität des Hüllgasstroms). Die Abbildung zeigt Stromlinien, wobei Stromlinien des Trägergases bunt dargestellt (Farbe=Geschwindigkeit) und der Hüllgasstrom in orange dargestellt werden.

Gallery Flammenreaktor

​Flammenreaktor

Untersuchung der Strömung im Flammenreaktor und Einfluss des Auftriebs und der Strömung auf Partikelmessungen im Reaktor. Die Abbildung zeigt Contourplot der Temperaturverteilung und Stromlinien in dem Niederdruck-Flammenreaktor.

 

Gallery Heisswandreaktor

Heißwandreaktor

Omidt

Flat flame in low pressure reactor

Comparison between the measured and the computed temperature of the investigated flame. Left: Temperature field (without HMDSO) of the reactor. Right top: temperature (without HMDSO) along the centerline as a function of HAB. Right bottom: enlarged zone form 0 to 45 mm HAB for the temperature of flame doped with varied HMDSO concentration.