Untersuchung der Stabilitätsgrenzen von Propanol- und Butanolisomeren in Vormischflammen

Publikation: Qualifikations-/Studienabschlussarbeit › Dissertation

Autorschaft

  • Paul Zimmermann

Organisationseinheiten

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Details

OriginalspracheDeutsch
QualifikationDoktor der Ingenieurwissenschaften
Gradverleihende Hochschule
Betreut von
  • Friedrich Dinkelacker, Betreuer*in
Datum der Verleihung des Grades26 Juni 2024
ErscheinungsortGarbsen
ISBNs (Print)9783959009799
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2024

Abstract

Die Arbeit untersucht die Flammenstabilitätsgrenzen von Propanol- und Butanolisomeren in Vormischflammen zur Bewertung ihrer Eignung als Treibstoffe in magerer, vorverdampfter, vorgemischter Verbrennung (LPP) für die Luftfahrt. Ziel ist es, sowohl CO2- als auch Nicht-CO2-Emissionen von Flugtriebwerken zu minimieren, da diese erheblich zur Klimawirkung der Luftfahrt beitragen. Propanol- und Butanolisomere haben langsamere Reaktionskinetiken als kerosinbasierte Treibstoffe, was eine sichere Vorverdampfung und Vormischung ermöglicht. Die experimentelle Untersuchung erfolgt durch Vorverdampfung flüssiger Brennstoffe an einem drallfreien Brenner, um Blowoff- und Flashbackgrenzen präzise zu messen. 884 Datenpunkte zu den Stabilitätsgrenzen werden generiert, um die Einflüsse von Temperatur, Brennstoffstruktur und Äquivalenzverhältnissen zu analysieren. Sec- und iso-Butanol zeigen größere Stabilitätsbreiten, was ihre höhere LPP-Tauglichkeit anzeigt. Die Ergebnisse werden mit theoretischen Modellen korreliert, die auf dem Damköhler-Ansatz für Blowoff und kritische Geschwindigkeitsgradienten für Flashback basieren. Die Modelle liefern dimensionslose Korrelationsfunktionen zur Vorhersage der Flammenstabilitätsgrenzen

Schlagwörter

    Vormischflammen, Flammenstabilitätsgrenzen, Propanolisomere, Butanolisomere

Zitieren

Untersuchung der Stabilitätsgrenzen von Propanol- und Butanolisomeren in Vormischflammen. / Zimmermann, Paul.
Garbsen, 2024. 126 S.

Publikation: Qualifikations-/Studienabschlussarbeit › Dissertation

Zimmermann, P 2024, 'Untersuchung der Stabilitätsgrenzen von Propanol- und Butanolisomeren in Vormischflammen', Doktor der Ingenieurwissenschaften, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, Garbsen. https://doi.org/10.51202/9783959009799
Zimmermann, P. (2024). Untersuchung der Stabilitätsgrenzen von Propanol- und Butanolisomeren in Vormischflammen. [Dissertation, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover]. https://doi.org/10.51202/9783959009799
Zimmermann P. Untersuchung der Stabilitätsgrenzen von Propanol- und Butanolisomeren in Vormischflammen. Garbsen, 2024. 126 S. (Berichte aus dem ITV). (Forschungsbericht / TU Braunschweig, Niedersächsisches Forschungszentrum für Luftfahrt ). doi: 10.51202/9783959009799
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T1 - Untersuchung der Stabilitätsgrenzen von Propanol- und Butanolisomeren in Vormischflammen

AU - Zimmermann, Paul

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AB - Die Arbeit untersucht die Flammenstabilitätsgrenzen von Propanol- und Butanolisomeren in Vormischflammen zur Bewertung ihrer Eignung als Treibstoffe in magerer, vorverdampfter, vorgemischter Verbrennung (LPP) für die Luftfahrt. Ziel ist es, sowohl CO2- als auch Nicht-CO2-Emissionen von Flugtriebwerken zu minimieren, da diese erheblich zur Klimawirkung der Luftfahrt beitragen. Propanol- und Butanolisomere haben langsamere Reaktionskinetiken als kerosinbasierte Treibstoffe, was eine sichere Vorverdampfung und Vormischung ermöglicht. Die experimentelle Untersuchung erfolgt durch Vorverdampfung flüssiger Brennstoffe an einem drallfreien Brenner, um Blowoff- und Flashbackgrenzen präzise zu messen. 884 Datenpunkte zu den Stabilitätsgrenzen werden generiert, um die Einflüsse von Temperatur, Brennstoffstruktur und Äquivalenzverhältnissen zu analysieren. Sec- und iso-Butanol zeigen größere Stabilitätsbreiten, was ihre höhere LPP-Tauglichkeit anzeigt. Die Ergebnisse werden mit theoretischen Modellen korreliert, die auf dem Damköhler-Ansatz für Blowoff und kritische Geschwindigkeitsgradienten für Flashback basieren. Die Modelle liefern dimensionslose Korrelationsfunktionen zur Vorhersage der Flammenstabilitätsgrenzen

KW - Vormischflammen

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M3 - Dissertation

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T3 - Berichte aus dem ITV

CY - Garbsen

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