Urheberrecht: © WSA Bild oben: Optischer Vergleich einer Kohlenstaubflame in herkömmlicher Luftatmosphäre und einer Kohlenstaubflamme unter Oxyfuel-Bedingungen; Bild unten: LDA-Lasermessung in einer Kohelnstaubflamme

Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die detaillierte Vermessung unterschiedlicher, definierter drallstabilisierter Festbrennstoffflammen in Luft- und Oxyfuel-Atmosphäre. Dadurch wird ein Verständnis für Kausalitäten entwickelt, und gleichzeitig werden detaillierte Validierungsdaten erzeugt, welche für die Entwicklung numerischer Modelle zur instationären Simulation von Festbrennstoffflammen genutzt werden können.

Die gemessenen Größen umfassen Strömungsgeschwindigkeit mit optionaler simultaner Erfassung der Partikelgröße, Gaszusammensetzung, Gas- und Partikeltemperatur, Gasstrahlung und OH*-Chemilumineszenz zur Bestimmung der Lage von Reaktionszonen. Die Untersuchungen werden sowohl an der am WSA vorhandenen Brennkammer und dem dort entwickelten Drallbrenner durchgeführt, als auch an der 1 MW_th Brennkammer des Teilprojekts C7 an der TU Darmstadt und dem dort eingesetzten hochskalierten Drallbrenner. Zur detaillierten Vermessung des Strömungsfeldes werden räumlich hochauflösende laseroptische Methoden eingesetzt.

Während in den ersten beiden Förderperioden der Schwerpunkt der Messungen auf Kohlestaubflammen im Bereich 60 kW_th lag, findet in der 3. Förderperiode eine Erweiterung sowohl des Bereichs der thermischen Leistung (bis 180 kW_th), als auch des Brennstoffspektrums (hin zu Biomasse) statt. Zum Ende der Förderperiode werden Messungen an der 1 MW_th-Anlage durchgeführt, zur Evaluation der Skalierbarkeit – sowohl der abgeleiteten Mechanismen, wie auch der entwickelten numerischen Modelle.