Analyse des Grenzschichtrückschlags von Wasserstoff-Ammoniak Vormischflammen in drallfreien Strömungen
Autor: Andreas Goldmann
ISBN: 978-3-95900-588-3
Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2021
Herausgeber der Reihe: Friedrich Dinkelacker
Band-Nr.: ITV 02/2021
Umfang: 243 Seiten, 54 Abbildungen
Schlagworte: Wasserstoff-Ammoniak, Flammenrückschlag, Grenzschichtrückschlag
Kurzfassung: Kohlenstofffreie Wasserstoff-Ammoniak Brennstoffgemische in Kombination mit mageren, vorgemischten Verbrennungskonzepten bergen ein enormes Potenzial, um Fluggasturbinen sowie andere Anwendungen von Gasturbinen zu dekarbonisieren und somit den Treibhausgasausstoß signifikant zu reduzieren. Dabei werden auch Schadstoffemissionen wie Kohlenstoffmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Feinstaub komplett vermieden und Stickoxidemissionen verringert. Zur Etablierung dieser Brennstoffe in Flugtriebwerken müssen sicherheitsrelevante Verbrennungseigenschaften wie der Flammenrückschlag erforscht werden. Gerade bei wasserstoffhaltigen Brennstoffen ist der Grenzschichtrückschlag hierbei besonders relevant. Er wird im Rahmen dieser Dissertation für einen breiten Bereich von Ammoniak-Wasserstoff-Gemischen untersucht. Mittels einer neu entwickelten Versuchsanlage mit einer voll automatisierten Messprozedur werden umfangreichen Messungen durchgeführt und analysiert. Basierend auf den Messdaten wird ein neues, parametrisches Modell für die Rückschlaggrenzen hergeleitet. Besonders hervorzuheben ist die Beobachtung eines neuartigen Grenzschichtrückschlagprozesses, bei dem zunächst die Wasserstoff-Flamme und kurz darauf erst die Ammoniak-Flamme zurückschlägt.
