Numerische Simulation der Verbrennungsprozesse in Gasturbinen- und MILD-BrennkammernElmar Riesmeier
Taschenbuch
In der Entwicklung unserer technisierten Gesellschaft spielt die individuelle Mobilität eine entscheidende Rolle. Zur Sicherung und Erweiterung der Mobilität ist die Verfügbarkeit und vor allem die effektive Nutzung von Rohstoffen von größter Bedeutung. Sowohl für den Transport von Gütern als auch für den Individualverkehr werden auch bei der Verwendung alternativer Konzepte wie z. B. Brennstoffzellen überwiegend fossile Brennstoffe eingesetzt. Diese im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen bestehenden Brennstoffe werden auch in anderen technischen Anwendungen eingesetzt und sind nach wie vor eine der wichtigsten Quellen für Energiewandlungsprozesse, ohne die der in großen Teilen der Welt erreichte hohe Lebensstandard nicht aufrecht zu erhalten wäre. Die weltweiten Vorkommen der verschiedenen Brennstoffe werden anhand bekannter Vorkommen und Schätzungen ermittelt und sind abgesehen von nachwachsenden Rohstoffen limitiert. Durch Umweltschutzgesetze wie das Bundesimissionsschutzgesetz und entsprechende E U-Richtlinien werden die Grenzwerte für die bei der Nutzung der Brennstoffe freigesetzten Schadstoff-Emissionen in der Zukunft weiter herabgesetzt. Des weiteren steigen die Kosten für die Bereitstellung der Brennstoffe und die Mineralölsteuern. Daraus ergibt sich die Forderung, die Effizienz der Energiewandlungsmaschinen fortlaufend zu erhöhen sowie zur Einhaltung der restriktiven Normen den Ausstoß an Schadstoffen zu reduzieren. Bei der vollständigen Verbrennung von reinen Kohlenwasserstoffen entstehen im Idealfall Kohlendioxid und Wasser. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist, dass exakt die Mengen an Brennstoff und Oxidator vorliegen, die zur vollständigen Umsetzung benötigt werden. Dies wird auch als stöchiometrisches Verhältnis bezeichnet.
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