TU Berlin

Dynamik instabiler StrömungenProjekte

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Laufende Forschungsprojekte

Adjungierten-basierte Entwicklung von optimalen Strömungskontrollen in Francis-Turbinen

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Heutige Wasserkraftwerke arbeiten meist mit Francis-Turbinen, bei denen unter bestimmten Betriebsbedingungen im Saugrohr eine starke Drallströmung auftritt, wodurch eine helikale Instabilität, der sogenannte Precessing Vortex Core, entsteht. In diesem Projekt werden lineare Stabilitätstheorie und verwandte adjungierte Methoden genutzt, um optimale Lösungen zur Strömungskontrolle (aktiv und passiv) zu entwickeln, die die Instabilität mit minimalem Energieaufwand unterdrücken. mehr zu: Adjungierten-basierte Entwicklung von optimalen Strömungskontrollen in Francis-Turbinen

Verbindung von Modellen mit Experimenten zur Entwicklung von industriellen Gasturbinenbrennkammern

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Gasturbinen, die ursprünglich für einen Arbeitspunkt ausgelegt sind, müssen heute im Verbund mit den erneuerbaren Energien neue Fahrweisen bewerkstelligen, um Netzschwankungen auszugleichen und Versorgungssicherheit gewährleisten zu können. So erhöht sich nicht nur die Anzahl der Start- und Stopp-Zyklen für vorhandene Kraftwerke, sondern werden die Turbinen auch immer stärker außerhalb ihres Auslegungspunktes betrieben. Aus dieser geänderten Betriebsweise ergeben sich neue Anforderungen an den Verbrennungsprozess in den Maschinen. mehr zu: Verbindung von Modellen mit Experimenten zur Entwicklung von industriellen Gasturbinenbrennkammern

Datenbasierte Modalanalyse von kohärenten Strukturen in turbulenten Strömungen

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Die Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur Identifikation von dominanten periodischen Strukturen in turbulenten Strömungen seht im Mittelpunkt dieses Forschungsschwerpunktes. Die Weiterentwicklung von robusten Verfahren zur Analyse eröffnet hierbei umfangreiche Möglichkeiten zur Beschreibung der kohärenten Dynamiken in turbulenten Strömungen. mehr zu: Datenbasierte Modalanalyse von kohärenten Strukturen in turbulenten Strömungen

Stochastische Modellierung von kohärenten Strukturen in turbulenten Strömungen

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Die Interaktion von stochastischen Fluktuationen mit periodischen Schwankungen ist ein Schlüsselelement für das Verständnis der beobachteten Dynamiken in turbulenten Strömungen. Die Modellierung der Interaktion durch stochastische Methoden liefert dabei neue Erklärungsansätze für experimentelle Beobachtungen und ermöglicht ein besseres Verständnis von turbulenten Dynamiken. mehr zu: Stochastische Modellierung von kohärenten Strukturen in turbulenten Strömungen

Stabilitäts- und Resolventenanalyse zur Modellierung von Hinterkantenlärm am Rotorblatt einer Windkraftanlage

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Die kohärenten Strömungsstrukturen einer Windturbinenschaufel werden mit neuesten Methoden der Datenanalyse untersucht um die ursächlichen physikalischen Mechanismen des Hinterkantenlärms aufzudecken und verbesserte Kontrollansätze zu entwickeln. mehr zu: Stabilitäts- und Resolventenanalyse zur Modellierung von Hinterkantenlärm am Rotorblatt einer Windkraftanlage

Stabilitäts- und Resolventenanalyse zur Modellierung von Wellenpaketen in breitbandigen turbulenten Strömungen

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Untersuchung der kohärenten Strukturen im Fernfeld von drallfreien und drallbehafteten Strömungen mittels empirischer und analytischer Methoden auf Grundlage von experimentellen Daten. mehr zu: Stabilitäts- und Resolventenanalyse zur Modellierung von Wellenpaketen in breitbandigen turbulenten Strömungen

High-Speed-Diagnostik der Stoßdynamik in Pulsdetonationsbrennkammern

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Die pulsierende Detonation führt zu ungewünschten Schwankungen der Strömungsgrößen an der Turbine. Ziel des Projektes ist diese Schwankungen zu reduzieren sowie die Verluste zu minimieren. Hierzu werden mittels experimenteller Methoden zunächst generisch ausgelegte Plena untersucht und die wesentlichen Interaktionen identifiziert. mehr zu: High-Speed-Diagnostik der Stoßdynamik in Pulsdetonationsbrennkammern

Aktive Strömungskontrolle von hydrodynamischen Instabilitäten in Gasturbinenbrennkammern

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Untersuchung des direkten Einflusses des Precessing Vortex Core auf die Dynamik, thermoakustische Instabilitäten und Emissionen drallstabilisierter Flammen mittels aktiver Strömungskontrolle mehr zu: Aktive Strömungskontrolle von hydrodynamischen Instabilitäten in Gasturbinenbrennkammern

Globale Stabilitäts- und Sensitivitätsanalysen für die Strömungskontrolle von turbulenten Drallstrahlen

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Kohärente Strukturen in turbulenten Scherströmungen - welche beispielsweise bei Flugzeugen, Windkraftanlagen oder in Brennkammern von Relevanz sind - werden durch lineare Stabilitätsanalyse modelliert, um effektive Anwendungen für die Strömungskontrolle zu entwickeln. mehr zu: Globale Stabilitäts- und Sensitivitätsanalysen für die Strömungskontrolle von turbulenten Drallstrahlen

Linearisierte Mean-Field-Modelle für thermoakustische Vorhersagen in turbulenten Flammen

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Entwicklung von auf den linearisierten Feldgleichung basierenden numerischen Methoden zur effizienten Optimierung von Verbrennungsprozesse mehr zu: Linearisierte Mean-Field-Modelle für thermoakustische Vorhersagen in turbulenten Flammen

Control of shock dynamics for pulse detonation engines

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In hybrid pulse-detonation combustors (PDC), one of the many challenges is the alleviation of the pressure fluctuations and impact of the supersonic PDC exhaust on the turbine. A method to achieve this is to place a plenum chamber between the exhaust of the combustor and the inlet of the turbine. The focus of this work is to explore the methods of altering the shock dynamics of PDC exhaust flow. mehr zu: Control of shock dynamics for pulse detonation engines

Direct numerical simulation and linear stability analysis of oscillating liquid jets

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This research project investigates the development of hydrodynamic instabilities in the oscillating jet of a fluidic device and their influence on the jet's breakup dynamics. mehr zu: Direct numerical simulation and linear stability analysis of oscillating liquid jets

Active flow control for load control of wind turbine blades

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Experimental analysis of active flow control to alleviate fluctuating loads on wind turbine blades are conducted on the Berlin Research Turbine. Trailing edge flaps are employed to counteract these fluctuating loads and thereby to reduce fatigue. mehr zu: Active flow control for load control of wind turbine blades

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