Wissenschaftliche Untersuchung von H2-Verbrennung unter erhöhten Druckbedingungen (InsigH2T)
Das übergeordnete Ziel von InsigH2t besteht in der Erweiterung des derzeitigen wissenschaftlichen Verständnisses der Auswirkung des Betriebsdrucks auf die turbulente Verbrennungsgeschwindigkeit, die Thermoakustik und die Emissionen von vorgemischten Wasserstoffflammen.
Beschreibung
InsigH2t zielt darauf ab, das derzeitige wissenschaftliche Verständnis des Einflusses des Drucks auf die turbulente Verbrennungsgeschwindigkeit, die Thermoakustik und das Emissionsverhalten von vorgemischten Wasserstoffflammen unter relevanten Betriebsparametern von Gasturbinen zu verbessern.
Aufgrund seiner hohen Diffusität und Reaktivität stellt Wasserstoff eine grosse Herausforderung für die saubere und effiziente Nutzung als Brennstoff in Gasturbinen dar, aufgrund des mangelnden Verständnisses der druckabhängigen turbulenten Verbrennungsgeschwindigkeit, die für die Verbrennungsstabilität im Gasturbinenbetrieb entscheidend ist. InsigH2t nutzt Hochdruckmessungen mit fortschrittlicher optischer Diagnostik in Kombination mit modernsten direkten numerischen Simulationen, die sich auf eine Auswahl einfacher kanonischer Flammen konzentrieren, die repräsentativ für Phänomene in komplexeren industriellen Brennergeometrien und -konfigurationen sind.
Die gewonnenen grundlegenden Erkenntnisse werden die Entwicklung fortgeschrittener Modelle und verbesserter Designwerkzeuge erleichtern, die es industriellen OEMs ermöglichen, die erheblichen Entwicklungszeiten und -kosten für Wasserstoffverbrennungstechnologien zu reduzieren. Durch den Einsatz wissenschaftlich fundierter Prognosefähigkeiten soll InsigH2t die Einführung sauberer, zuverlässiger und effizienter wasserstoffbetriebener Gasturbinen beschleunigen.
Die Auswirkungen des Projekts gehen über das wissenschaftliche Verständnis hinaus und betreffen unmittelbar relevante Herausforderungen der Industrie. Entscheidend ist deshalb die Beteiligung von zwei Gasturbinenherstellern, die eine vollständige Ausrichtung auf die strategische Forschungs- und Innovationsagenda des Joint Undertaking Clean Hydrogen gewährleistet und den schnellen Transfer von verbesserten Verbrennungsmethoden und -kenntnissen zur Anwendung in bestehenden Kraftwerken erleichtert. Schliesslich stehen die Beiträge von InsigH2t in vollem Einklang mit den Zielen des Green Deal der EU. Sie reduzieren die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und bieten einen konkreten Weg in eine nachhaltigere Energiezukunft.
Eckdaten
Projektleitung
Stellv. Projektleitung
Projektpartner
Arttic Innovation GmbH; Technische Universität Berlin; Nuovo Pignone Tecnologie SRL; SINTEF Energi AS; RWTH Aachen University; Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS); European Turbine Network; Norwegian University of Life Sciences NTNU; University of Florence UniFI
Projektstatus
laufend, gestartet 01/2025
Institut/Zentrum
Institut für Energiesysteme und Fluid-Engineering (IEFE)
Drittmittelgeber
Horizon Europe