Experimental investigation of a pulverized coal burning process to validate numerical models

 
Oxyflame WSA Bild oben: Optischer Vergleich einer Kohlenstaubflame in herkömmlicher Luftatmosphäre und einer Kohlenstaubflamme unter Oxyfuel-Bedingungen; Bild unten: LDA-Lasermessung in einer Kohelnstaubflamme

C1 ist das zentrale Validierungsprojekt des beantragten SFB/Transregio Oxyflame. Das übergeordnete Ziel dieses TPs ist die detaillierte Vermessung unterschiedlicher, definierter drallstabilisierter Kohlestaubflammen in Luft- und Oxyfuel-Atmosphäre, um Validierungsdaten für die entwickelten numerischen Modelle zur instationären Simulation ganzer Oxyfuel-Feuerräume aber auch für die numerischen Teilmodelle zu erhalten. Zu messende Größen sind Strömungsgeschwindigkeit, Gaszusammensetzung, Gas- und Partikeltemperatur, Gasstrahlung und OH*-Chemilumineszenz. In dieser Förderperiode werden dazu die am WSA vorhandene Brennkammer und der dort entwickelte Drallbrenner verwendet. Zur detaillierten Vermessung des Strömungsfeldes werden räumlich hoch auflösende laseroptische Methoden eingesetzt. Für die zweite Förderperiode ist außerdem der Einsatz von neu entwickelten bzw. adaptierten absorptionsspektroskopischen Messtechniken (line-of-sight) zur nicht-invasiven Bestimmung von Gastemperatur und Gaszusammensetzung vorgesehen. Bis diese verfügbar sind, wird mit bewährten Sondenmesstechniken gearbeitet. Weiterhin wird das am WSA entwickelte Zwei-Farben-Pyrometer weiterentwickelt, um damit Temperaturdaten der Einzelpartikel in der Kohleflamme zu ermitteln. Zur Messung der Wärmestrahlung der Flamme wird weiterhin in Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt „Spektrale Modellierung der Wärmestrahlung in Oxyfuel-Kohlestaubflammen“ (C3) ein Konzept zur spektralen Messung der Wärmestrahlung erarbeitet, das in der zweiten Förderperiode umgesetzt wird und dann Validierungsdaten für die dort entwickelten Modelle zur Gasstrahlung liefert.