Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit modernster Lasermesstechnik und Computersimulation zur optimierten Verbrennung

01.10.2002


Energieforschung und -technik: Prof. Dieter Brüggemann leitet neuen Bay. Forschungsverbund "Turbulente Verbrennung" um auf dem technisch wichtigen Gebiet der Verbrennungsforschung grundlegenden Fortschritte zu erzielen



Um auf dem technisch wichtigen Gebiet der Verbrennungsforschung grundlegenden Fortschritte zu erzielen, haben sich Ingenieurwissenschaftler der Universitäten in Bayreuth, Erlangen und München zu einem neuen Bayerischen Forschungsverbund "Turbulente Verbrennung" (FORTVER) zusammengeschlossen. Der von ihrem Sprecher, Professor Dr.-Ing. Dieter Brüggemann (Universität Bayreuth), vorgelegte gemeinsame Forschungsantrag wurde von einer international besetzten Expertenkommission begutachtet und sehr positiv bewertet.



Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst unterstützt das Vorhaben und stellt nun dem Verbund aus sieben Teilprojekten rund 1,9 Mio. Euro zur Verfügung, davon 565.000 Euro für den von Professor Brüggemann geleiteten Bayreuther Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse (LTTT). Am LTTT werden in zwei Teilprojekten die Lasermesstechnik und die numerische Simulation weiterentwickelt und eingesetzt, um die Gemischbildung bei flüssigen Brennstoffen gezielt zu verbessern. Dies ist beispielsweise für moderne Diesel- und Benzinmotoren mit Direkteinspritzung von großem Interesse.

Die experimentellen und numerischen Forschungsarbeiten sollen sich zunächst über drei Jahre erstrecken und sind bewusst grundlagenorientiert ausgelegt. Der Forschungsverbund geht jedoch davon aus, dass sich bereits im kommenden Jahr Industriepartner an weiteren Teilprojekten beteiligen möchten, um die erzielten Fortschritte für ihre jeweiligen, recht unterschiedlichen verbrennungstechnischen Anwendungen zu nutzen.

Hintergrund der Forschung Energieversorgung, deren größter Teil auf der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Erdgas, Erdöl und Kohle beruht. Ein wichtiges Ziel ist dabei, die kostbaren Energieträger möglichst effizient zu nutzen und zugleich den Ausstoß von Schadstoffen und klimabeeinflussenden Gasen gering zu halten. Besonders bei Anwendungen wie Kraftfahrzeugmotoren, Gasturbinen, Heizungsbrenner und Feuerungen hat man in dieser Hinsicht bereits ein hohes technisches Niveau erreicht.

Um weitere technische Fortschritte zu erzielen, ist es erforderlich, die Verbrennungsabläufe noch besser als bisher zu verstehen, zu messen und rechnerisch vorherzusagen. Die Lösung dieser Aufgaben ist besonders schwierig, weil in technischen Anwendungen die Verbrennung meist in turbulenten, nahezu regellos erscheinenden Strömungen stattfindet.

Dennoch bestehen gute Aussichten, in den nächsten Jahren erhebliche Fortschritte zu erzielen. Hierbei sind vor allem zwei moderne Hilfsmittel vielversprechend: Zum einen erlauben optische, meist lasergestützte Messtechniken einen unmittelbaren Einblick in die Verbrennungsabläufe; zum anderen ermöglichen verbesserte Modelle in Verbindung mit Höchstleistungsrechenanlagen eine detaillierte Computersimulation.

Die derzeit zur Verfügung stehenden Methoden sind bereits hilfreich, genügen vielfach jedoch noch nicht, um die Verbrennung gezielt zu optimieren. So müssen auf der experimentellen Seite die heutigen Messverfahren verbessert, erweitert und miteinander kombiniert werden, um noch aussagekräftigere Daten zu erhalten. Auf dem Gebiet der Computersimulation müssen die tatsächlichen Strömungs- und Verbrennungsabläufe zwar weiterhin modellhaft, jedoch detaillierter als bisher beschrieben werden. Hierzu gelten Ansätze zur Turbulenzmodellierung wie die sogenannte Large Eddy Simulation (LES) als besonders aussichtsreich.

Der von Professor Brüggemann initiierte und koordinierte Verbund FORTVER ist Mitglied der Arbeitsgemeinschaft der Bayerischen Forschungsverbünde (abayfor). Durch diese werden die Aktivitäten der bayerischen Hochschulen besonders effektiv gebündelt und vernetzt, um so den Forschungsstandort Bayern weiter zu stärken und sichtbar zu machen.

Kerstin Wodal | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Körperenergie als Stromquelle
22.08.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht „Cool“ bleiben im Büro: Wasser als Kältemittel im Alltag bald vor Durchbruch?
22.08.2017 | Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen