Achim Bender M.Sc.

Simulation Filmverdampfung

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Peter-Grünberg-Str. 10
64287 Darmstadt

Seit 2015 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Technische Thermodynamik, TU Darmstadt
2014-2015 Masterarbeit: "Entwicklung und Implementierung eines Verdunstungsmodells in OpenFOAM“ (TTD, TU Darmstadt)
2013-2015 M.Sc. Mechanical and Process Engineering – Maschinenbau, TU Darmstadt
2012-2013 Auslandsstudium „Aerospace Engineering“ an der University of Illinois at Urbana Champaign, Illinois, USA
2009-2012 B.Sc. Mechanical and Process Engineering – Maschinenbau, TU Darmstadt
Preise
Posterpreis der ProcessNet Fachgruppe „Computational Fluid Dynamics“, Bremen (2018)

Flüssige Kraftstoffe bilden im Brennraum unter bestimmten Bedingungen Wandfilme. Die leichtflüchtigen Komponenten des Kraftstoffs verdunsten bevorzugt. Durch Vernetzung oder chemische Reaktionen können aus den verbliebenen Komponenten feste Ablagerungen entstehen. Diese Ablagerungen beeinflussen die Motoreffizienz und die Schadstoffemissionen negativ. Auch bei anderen Verdunstungsprozessen in der Verfahrenstechnik oder z.B. bei der selektiven katalytischen Reaktion von Stickoxiden im Abgasstrang kann es zu Ablagerungsbildungen kommen, welche den Prozess negativ beeinflussen. Die Prozessabläufe und deren Abhängigkeit von Einflussparametern sind nur unzureichend verstanden.

Ziel dieses Projektes ist es, die Verdunstung von Mehrkomponentensystemen aus komplexen Strukturen und den Einfluss von Ablagerungen theoretisch und numerisch zu beschreiben. Dabei sollen die Filmdynamik, der Wärme- und Stofftransport im Flüssigkeitsfilm, die chemischen Reaktionen und die Entstehung von Ablagerungen berücksichtigt werden.

In diesem Projekt werden die vielfältigen physikalischen Prozesse, die bei der Verdunstung und Ablagerungsbildung von mehrkomponentigen turbulenten Flüssigkeitsfilmen zu beachten sind, zunächst getrennt mit Hilfe geeigneter Methoden untersucht. Dabei kommen sowohl asymptotische Methoden (Long-Wave-Theory) als auch numerische Simulation (Volume-of-Fluid Methode und Arbitrary-Lagrangian-Eulerian-Methode) zum Einsatz. Durch die Kombination der Modelle ist es möglich, Aussagen über den Einfluss verschiedener Parameter (z.B. Temperatur, turbulente Strömung, Flüssigkeitszusammensetzung) auf die Verdunstung und Ablagerungsbildung zu treffen und somit das Prozessverständnis zu verbessern.

Website des SFB/TRR150: Turbulente, chemisch reagierende Mehrphasenströmungen in Wandnähe

Verdunstender Tropfen mit Ablagerungsbildung
Verdunstender Tropfen mit Ablagerungsbildung
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