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Development and validation of a new soot formation model for gas turbine combustor simulations

Di Domenico, Massimiliano und Gerlinger, Peter und Aigner, Manfred (2010) Development and validation of a new soot formation model for gas turbine combustor simulations. Combustion and Flame, 157 (2), Seiten 246-258. The Combustion Institute . DOI: 10.1016/j.combustflame.2009.10.015.

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Offizielle URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V2B-4XR3XDP-3/2/a897f0cfa2147ada2ca871cfaef41d31

Kurzfassung

In this paper a new soot formation model for gas turbine combustor simulations is presented. A sectional approach for the description of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and a two-equation model for soot particle dynamics are introduced. By including the PAH chemistry the formulation becomes more general in that the soot formation is neither directly linked to the fuel nor to C2-like species, as it is the case in simpler soot models currently available for CFD applications. At the same time, the sectional approach for the PAHs keeps the required computational resources low if compared to models based on a detailed description of the PAH kinetics. These features of the new model allow an accurate yet affordable calculation of soot in complex gas turbine combustion chambers. A careful model validation will be presented for diffusion and partially premixed flames. Fuels ranging from methane to kerosene are investigated. Thus, flames with different sooting characteristics are covered. An excellent agreement with experimental data is achieved for all configurations investigated. A fundamental feature of the new model is that with a single set of constants it is able to accurately describe the soot dynamics of different fuels at different operating conditions.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Development and validation of a new soot formation model for gas turbine combustor simulations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Di Domenico, MassimilianoNICHT SPEZIFIZIERT
Gerlinger, PeterNICHT SPEZIFIZIERT
Aigner, ManfredNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2010
Erschienen in:Combustion and Flame
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:157
DOI :10.1016/j.combustflame.2009.10.015
Seitenbereich:Seiten 246-258
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
Dagaut, P.NICHT SPEZIFIZIERT
Egolfopoulos, F. N.NICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:The Combustion Institute
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Soot formation; PAH sectional approach; Finite-rate chemistry; Diffusion flames; Partially premixed flames
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr, Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr, Energie
HGF - Programm:Luftfahrt, Luftfahrt, Rationelle Energieumwandlung (alt)
HGF - Programmthema:Starrflügler, L VU - Luftverkehr und Umwelt (alt), E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt, Luftfahrt, Energie
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung, L VU - Luftverkehr und Umwelt, E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation & Validierung, L - Schadstoffarmer Luftverkehr (alt), E - Schadstoffe (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Verbrennungstechnik > Numerische Simulation
Hinterlegt von: Massimiliano Di Domenico
Hinterlegt am:29 Nov 2010 13:05
Letzte Änderung:07 Feb 2013 21:04

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