Onderzoek naar schok-turbulentie-chemie-interactie bij detonatieverschijnselen: verbetering van numerieke modellering (FWOSB102)

Gasgestookte elektriciteitscentrales zullen in de toekomst een belangrijke rol spelen als ondersteuning van intermitterende hernieuwbare energiebronnen. Om de thermische efficiëntie te vergroten en de productie van emissies te verminderen was er in de afgelopen jaren veel onderzoek naar concepten rond detonatieverbranding. Rotating Detonation Engines zijn in dit opzicht veelbelovend, dankzij de quasi-stabiele stuwkracht, lichtere structuur, en gemakkelijkere schaalbaarheid. Er bestaat echter een aanzienlijke kloof tussen de huidige numerieke voorspellingen en de beschikbare experimentele resultaten omtrent de stabiliteit van het detonatiefront. Dit verschil kan te wijten zijn aan onvoldoende fysiek begrip van de schok-turbulentie-chemie-interactie, en dus een nauwkeurige modellering ervan. Het voorgestelde onderzoek zal de modellering van de detonatieverbranding verbeteren door een gescheiden benadering. De fysieke processen van de turbulentie-schok en turbulentie-chemie interacties zullen onafhankelijk onderzocht, gevalideerd en vervolgens aan elkaar gekoppeld worden om een uniek kader te bieden. Ten slotte zal de validatie van experimentele gegevens de voorspellende mogelijkheden van dit innovatieve model beoordelen. Als uitkomst zal dit onderzoek in de context van de energietransitie fundamentele kennis opleveren om het huidige ontwerp van de detonatiebrander te bevorderen

Trefwoorden:Roterende detonatiemotoren, Voortplantingsstabiliteit van detonatie, Schok-turbulentie-chemie-interactie

Disciplines:Vloeistofmechanica, Numerieke modellering en design, Energieconversie, Modellering en simulatie, Numercial computation