Strömungen mit chemischen Reaktionen / Verbrennungstechnik

Aufnahmen aus dem Verbrennungslabor
Oben: nicht-thermisches (kaltes) Plasma;
Unten: Blick in den neuentwickelten Backofen mit porösen volumetrischen keramischen Brennern

Der Bereich B2 Strömungen mit chemischen Reaktionen und Verbrennungstechnik besteht am LSTM seit 1996. Die Forschung der B2-Forschungsgruppe ist stark anwendungsorientiert und umfasst experimentelle Untersuchungen von Strömungen mit chemischen Reaktionen sowie Wärmeübertragungsprozesse, unterstützt durch virtuelles Engineering und numerische Simulationen (CFD).
Den technisch wichtigsten Vertreter dieses Strömungstyps stellen Verbrennungsprozesse dar, die auch das Hauptarbeitsgebiet des Forschungsbereichs ausmachen. Verschiedene Technologien werden bis hin zur technischen Umsetzung entwickelt. Der sogenannte Volumetrische Keramische Brenner (auch bekannt als Porenbrenner) wurde am LSTM entwickelt, fortlaufend optimiert und an unterschiedlichste Anwendungen angepasst, einschließlich für die Stahl-, Glas- und Lebensmittelindustrie. Weitere Schwerpunkte liegen in der Untersuchung von nichtthermischem Plasma zur Wassersanierung und Oberflächenreinigung.

Term: February 1, 2020 - January 31, 2022
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Project leader: ,

Das Projekt zielt auf eine neuartige Wassersanierungsmethode zur Beseitigung perfluorierter Tenside (PFT) aus Grund- und Abwasser mit einem deutlich höheren Wirkungsgrad als bisher erreichbar. PFT sind Organofluorverbindungen, die aufgrund ihrer Bioakkumulation und schlechten Abbaubarkeit in der Umwelt sowie wegen ihrer negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit bedenklich sind. In der Öffentlichkeit wurde man zunehmend auf PFT aufmerksam, daher bietet eine geeignete Wassersanierungsmethode e…

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Term: March 1, 2019 - February 28, 2022
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Project leader: ,

Die Qualität von Mehl unterliegt insbesondere hinsichtlich seiner funktionellen Eigenschaften natürlichen Schwankungen. Um diese zu kompensieren bzw. um die Mehlqualität und -funktionalitätzu verbessern, ohne dabei nährwertbezogene und sensorische Charakteristika zu beeinträchtigen, wurde bereits eine Vielzahl an Mehlbehandlungsverfahren (Oxidationsmittel, oxidierende Enzyme, Autoklaven, Mikrowellen-, IR-und UV-Technik) untersucht. Die für die Nutzung dieser Verfahren z. T.…

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Term: January 1, 2018 - December 31, 2020
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Project leader: ,

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines deutlich kompakteren und dynamischeren Wasserstoff-Freisetzungsverfahrens auf Basis eines volumetrisch-keramischen Brenners mit entsprechendem Kesselsystem zum Einsatz in stationären und mobilen Wasserstofffreisetzungsanlagen und dessen allgemeingültige effiziente Integration und Anpassung in diese Anlagen, um die Kommerzialisierung der Wasserstoffspeicherung in LOHC im Markt voran zu treiben. Das neue Verfahren soll den Eigenverbrauch an Wasserstoff f…

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Term: May 1, 2014 - April 30, 2017
Funding source: AIF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
Project leader: ,

As part of thisresearch project, a possibility of application of a novel gas-fired baking oventechnology is to be developed, in which for the first time in the food industrya volumetric ceramic burner (VCB) is to be used. In many other industrialfields, VCB systems have demonstrated superior energy utilization and processecology. A VCB-based baking oven technology combines the benefits of energytransfer, primarily due to thermal radiation, with a broad power modulationrange. Thus, it promises…

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Zu den aktuell oder kürzlich in Projekten behandelten Themen zählen:

  • Brenner und Verbrennungsanlagen,
  • poröse volumetrische keramische Brenner (VKB) Technologie,
  • Wasserstoff- und Schwachgasverbrennung,
  • Heizsysteme,
  • industrielle Feuerungsanlagen,
  • Biomassevergasung,
  • Trocknungsanlagen,
  • Dampferzeugung,
  • thermische Energiegewinnung aus Rauchgasen,
  • Abgasreinigung,
  • Brennstoffzellensysteme,
  • verhalten heiße Jets,
  • nicht thermisches (kaltes) Plasma,
  • Abwasserreinigung,
  • keramische Werkstoffe,
  • numerische Strömungs- und Verbrennungssimulationen,
  • Sensorik, usw.

Experimentelle Ausstattung:

  • Fünf Laboratorien für die experimentelle Forschung inkl. drei Bunkerlabore.
  • Drei Gasanalysesysteme für O2, CH4, CO2, CO, NO, NOx, usw.
  • FID-Analysator (C3 Äquivalent)
  • Thermografie-System (50 Hz)
  • IR Color (Dualfrequenz)-Pyrometer
  • 16 Brenner-Dauerprüfstände (24/7 Betrieb)
  • Hochtemperaturofen TMAX = 1750°C,
  • Vakuum- und atmosphärische Plasmaanlagen.

Innerhalb des Forschungsbereiches werden neben den experimentellen auch numerische Untersuchungen angewandt. In Simulationen werden mittels verschiedener kommerzieller und quelloffener Simulationscodes die experimentell erhaltenen Ergebnisse nachgebildet.

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