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By Matthias Hettel

Die Verwendung des Konzeptes der Vormischverbrennung in technischen Verbrennungsanlagen f?rdert die Ausbildung von selbsterregten Instabilit?ten. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Berechnung des dynamischen Verhaltens bzw. des Frequenzgangs von pulsierten turbulenten vorgemischten Axialstrahlflammen. Dieses steht unter dem Einfluss der Bildung von koh?renten Ringwirbelstrukturen an der Brennerm?ndung. Es werden sowohl instation?re Flammen als auch Ringwirbelstr?mungen numerisch untersucht.

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B. bei der Formulierung des Produktionstermes der turbulenten kinetischen Energie auf (s. ). Die Strömungs- und die übrigen Transportgleichungen haben unter Verwendung der Favre-Mittelung für alle Variablen die gleiche äußere Form wie vorher, nur dass die Mittel- und Schwankungswerte nun eine andere Bedeutung besitzen. Bei Verwendung der Transportgleichungen in konventioneller Schreibweise unter Vernachlässigung der Dichteschwankungskorrelationen wird daher automatisch die Mittelung nach Favre benutzt.

Der hiermit eingeführt Fehler ist umso größer je größer der Transportanteil von Turbulenzenergie wird (LEUCKEL [S2]). Die spektrale Trennung von Produktionsbereich und Dissipationsbereich hängt von der Existenz des Trägheitsbereiches ab. Dessen spektrale Ausdehnung wird umso breiter, desto größer die turbulente Reynodszahl ist. Die Annahme eines ausgeprägten Gleichgewichtsbereiches, in dem homogene isotrope Bedingungen herrschen, wird deshalb mit steigender Reynoldszahl einer Strömung zunehmend erfüllt.

Als Maß für die Existenzzeit kann das turbulente Zeitmaß , welches die charakteristische Abbaugeschwindigkeit der Turbulenzenergie repräsentiert, verwendet werden ( ). Folglich kann die Wirbelviskosität gemäß unten stehender Gleichung aus den lokalen Turbulenzgrößen und bestimmt werden. 1-37) ist eine empirisch zu bestimmende Konstante. 1-38) ist dabei das Längenmaß der großen, energietragenden Turbulenzelemente. Eine heuristische Deutung dieser Beziehung ist weiter unten gegeben. Um die turbulente kinetische Energie und turbulente Dissipation zu bestimmen, muss für jede dieser Größen eine zusätzliche Transportgleichung definiert und gelöst werden.

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