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TU Berlin

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Thomas Ludwig Kaiser

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Thomas hat an der TU München Luft- und Raumfahrttechnik, mit den Themenschwerpunkten Thermofuiddynamik und Raumfahrttechnik studiert. Bereits während des Studiums hat er begonnen sich in Studienarbeiten und als wissenschaftliche Hilfskraft mit dem Thema der CFD Simulation von Thermoakustik zu beschäftigen, einem Themengebiet das insbesondere für stationäre Gasturbinen, Flugantriebe und Raketentriebwerke von hoher Bedeutung ist. In seiner Dimplomarbeit untersuchte er die Fähigkeiten von grob-gittrigen numerische Simulation von Detonationen in inhomogenen Mischungen. In diesem Kontext entwickelte er neue Verbrennungsmodelle, um die Qualität der Simulationen zu verbessern. Nach seinem Studium folgte seine Promotion am Institut de Mécanique des Fluidesde Toulouse (IMFT) in Südfrankreich. In deren Rahmen beschäftigte er sich mit Large Eddy Simulations (LES) und Direct Numerical Simulations (DNS) von Verbrennungsprozessen mit Fokus auf dem thermoakustischen Verhalten von Flammen und der Interaktion von Flammen und hydrodynamischen Instabilitäten. 

 

Derzeit setzt er seine Studien zu diesen Themen an der TU Berlin fort. Dort entwickelt er Programme zur linearen Stabilitätsanalyse von hydrodynamischen Prozessen. Diese Methode wurde bisher vor allem in akademischen Studien verwendet wo sie zu Ergebnissen führte, die heute Grundlagenwissen der Fluidmechanik sind. Noch heute wird die lineare Stabilitätsanalyse im akademischen Bereich eingesetzt. Aber obwohl sie großes Potential bezüglich der Regelung von Strömungsinstabilitäten besitzt, wird sie bis zum heutigen Tag noch kaum im industriellen Bereich angewendet. In diesem Kontext ist es Thomas‘ Langzeitzieldiese Lücke zu schließen und die lineare Stabilitätsanalyse für industrielle Entwicklungsprozesse nutzbar zu machen. Diese umfassen unter anderem thermoakustische Instabilitäten in stationären Gasturbinen, Raketentriebwerken, und Fluggasturbinen, aber auch Strömungsinstabilitäten auf Tragflächen, Wind- und Wasserturbinen. 

 

 

Publikationen

Casel, Mario and Oberleithner, Kilian and Zhang, Feichi and Zirwes, Thorsten and Bockhorn, Henning and Trimis, Dimosthenis and Kaiser, Thomas Ludwig (2022). Resolvent-based modelling of coherent structures in a turbulent jet flame using a passive flame approach. Combustion and Flame, 111695.


Müller, Jens S and Lückoff, Finn and Kaiser, Thomas Ludwig and Paschereit, C Oliver and Oberleithner, Kilian (2022). Modal Decomposition and Linear Modeling of Swirl Fluctuations in the Mixing Section of a Model Combustor Based on Particle Image Velocimetry Data. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. American Society of Mechanical Engineers Digital Collection.


Beuth, Jan Paul and von Saldern, Jakob G R and Kaiser, Thomas Ludwig and Reichel, Thoralf G. and Paschereit, Christian Oliver and 'Cosi'c, Bernhard and Oberleithner, Kilian (2021). Flow Response of an Industrial Gas Turbine Combustor To Acoustic Forcing Extracted From Unforced Data. Volume 3B: Combustion, Fuels, and Emissions. American Society of Mechanical Engineers.


Müller, Jens S and Lückoff, Finn and Kaiser, Thomas Ludwig and Paschereit, Christian Oliver and Oberleithner, Kilian (2021). Modal Decomposition and Linear Modeling of Swirl Fluctuations in the Mixing Section of a Model Combustor Based on PIV Data. Volume 3A: Combustion, Fuels, and Emissions. American Society of Mechanical Engineers, V03AT04A021.


Reumschüssel, Johann Moritz and von Saldern, Jakob G R and Kaiser, Thomas Ludwig and Reichel, Thoralf G. and Beuth, Jan Paul and 'Cosi'c, Bernhard and Genin, Franklin and Oberleithner, Kilian and Paschereit, Christian Oliver (2021). NOx Emission Modelling for Lean Premixed Industrial Combustors With a Diffusion Pilot Burner. Volume 3A: Combustion, Fuels, and Emissions. American Society of Mechanical Engineers.


Kaiser, Thomas Ludwig and Oberleithner, Kilian (2021). A global linearized framework for modelling shear dispersion and turbulent diffusion of passive scalar fluctuations. Journal of Fluid Mechanics, A111.


Lückoff, Finn and Kaiser, Thomas Ludwig and Paschereit, Christian Oliver and Oberleithner, Kilian (2021). Mean field coupling mechanisms explaining the impact of the precessing vortex core on the flame transfer function. Combustion and Flame. Elsevier BV, 254–266.


Kaiser, Thomas Ludwig and Oberleithner, Kilian (2020). Modeling the Transport of Fuel Mixture Perturbations and Entropy Waves in the Linearized Framework. Volume 4A: Combustion, Fuels, and Emissions. American Society of Mechanical Engineers.


Kaiser, Thomas Ludwig and Lesshafft, Lutz and Oberleithner, Kilian (2019). Prediction of the Flow Response of a Turbulent Flame to Acoustic Pertubations Based on Mean Flow Resolvent Analysis. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. ASME International, 111021.


Kaiser, Thomas Ludwig and Oberleithner, Kilian and Selle, Laurent and Poinsot, Thierry (2019). Examining the Effect of Geometry Changes in Industrial Fuel Injection Systems On Hydrodynamic Structures with Biglobal Linear Stability Analysis. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. ASME International.


Kaiser, Thomas Ludwig and Öztarlik, Görkem and Selle, Laurent and Poinsot, Thierry (2019). Impact of symmetry breaking on the Flame Transfer Function of a laminar premixed flame. Proceedings of the Combustion Institute, 1953–1960.


Kaiser, Thomas Ludwig and Lesshafft, Lutz and Oberleithner, Kilian (2019). Resolvent Analysis for Predicting Direct Combustion Noise. 17th International Conference on Numerical Combustion, Aachen, Germany


Kaiser, Thomas Ludwig and Lesshafft, Lutz and Oberleithner, Kilian (2019). Prediction of the Flame Response of a Turbulent Flame to Acoustic Perturbations Based on Mean Flow Resolvent Analysis. ASME Turbo Expo 2019: Turbine Technical Conference and Exposition


Kuhn, Phoebe and Kaiser, Thomas Ludwig and Soria, Julio and Oberleithner, Kilian (2019). Spectral decomposition of the turbulent self-similar jet and recomposition using linear dynamics. 11th International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena (TSFP11)


Kaiser, Thomas Ludwig and Oberleithner, Kilian and Selle, Laurent and Poinsot, Thierry (2019). Examining the Effect of Geometry Changes in Industrial Fuel Injection Systems on Hydrodynamic Structures with BiGlobal Linear Stability Analysis. ASME Turbo Expo 2019: Turbine Technical Conference and Exposition


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Fachgebiet Dynamik instabiler Strömungen
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