Experimentelle Untersuchung von Eisen- und Eisenoxid-Partikelwolken während thermochemischer Oxidation und Reduktion

Ziel dieses Projektes ist es, für Eisenpartikel die Kopplung von Oxidation bzw. Reduktion mit Transportprozessen zu verstehen und Daten für die Modellierung und Validierung von numerischen Simulationen zu liefern.

In diesem Bereich gibt es nur wenige Studien in der Literatur, die sich im Wesentlichen auf einfache Visualisierungen von brennenden Partikeln beschränken. Es fehlen sowohl Untersuchungen der gegenseitigen Wechselwirkung von Partikeln mit der umgebenden Gasphase auf Einzelpartikelebene als auch systematische Datensätze zur Validierung numerischer Simulationen. Daher werden in diesem Teilprojekt Messungen auf Einzelpartikelebene an generischen Prüfständen mit möglichst gut definierten Randbedingungen durchgeführt.

Wissenschaftliche Fragestellungen:

  • Welche Parameter (Partikelgröße, Äquivalenzverhältnis, Teilchendichte) beeinflussen den Zündungsvorgang?
  • Finden Reaktionen in der Gasphase statt, die zu nanometergroßen Eisenoxidpartikeln führen? Wenn ja, welche Parameter beeinflussen diesen Prozess?
  • Welche Verweilzeiten sind notwendig, um Eisenoxidpartikel in reduzierender Umgebung bzw. Eisenpartikel in oxidierender Umgebung vollständig zu reduzieren bzw. zu oxidieren?
  • Wie werden die Reaktions- und Transportprozesse durch kleine Partikelabstände in Partikelwolken beeinflusst?

Team

Technische Universität Darmstadt

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64287 Darmstadt

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