Projektbereich C: Leitbeispiele

Projektbereich C: Leitbeispiele

Das Verhalten chemisch reaktiver Strömungen wird in entscheidender Weise durch die Anwesenheit von Wänden beeinflusst. Dies gilt für zahlreiche technologisch und wissenschaftlich bedeutsame Prozesse, wie die Schadstoffbildung in Verbrennungssystemen, die Bildung prozessstörender Ablagerungen in der Energie- oder Verfahrenstechnik oder allgemein katalytische Effekte. Wandnahe Prozesse beeinflussen in entscheidender Weise neue Technologiekonzepte. Beispiele sind die Entwicklung von Motoren, Gasturbinen, Kraftwerken oder Prozessen in der verfahrenstechnischen Industrie. Trotz ihrer hohen Bedeutung sind die zugrunde liegenden Einzelmechanismen und ihr Zusammenwirken nicht oder nur unzureichend bekannt.

Innerhalb des Projektbereichs C wird anhand von Leitbeispielen von hoher wissenschaftlicher und technischer Relevanz das Zusammenwirken der Einzelmechanismen experimentell und numerisch untersucht. Bei der Leitbeispiel „innermotorischen Verbrennung“ wird analysiert, auf welche Weise Wände (z. B. Zylinder, Kolben) die Verbrennung von Treibstoffen im Motor beeinflussen. Auch der Einfluss von mit Treibstoff oder Schmiermittel benetzten Wänden wird geprüft. Bei der SCR-Katalyse im Leitbeispiel „Abgasstrang“ wird eine Harnstoff-Wasser Lösung in das heiße Abgas des Motors eingespritzt, welches sich zu Ammoniak zersetzt und dadurch den Schadstoff NOx chemisch zu ungiftigen Stoffen reduziert. Innerhalb des Projektbereiches C wird untersucht, auf welche Weise die Abgasrohrwand die Zersetzung von Harnstoff-Wasser Lösung beeinflusst. Für diese Untersuchungen beider komplexer Leitbeispiele sind sowohl alle Einzelmodelle der zugrundeliegenden Prozesse aus Projektbereich B als auch neuentwickelte Messtechniken aus Projektbereich A nötig.