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Simon Wachter, M.Sc.

Simon Wachter, M.Sc.

Raum: 102
CN 430

Tel.: +49 721 608-26859
simon wachterRtl6∂kit edu

Engler-Bunte-Institut, Teilinstitut Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
 



Hochdruck-Flugstromvergasung

Phasen-Doppler-Anemometer-Messung
Aufnahme der Phasen-Doppler-Anemometer-Messung zur Bestimmung von lokaler Tropfengröße und –geschwindigkeit am Versuchsstand PAT

Die Hochdruck-Flugstromvergasung ist eine effiziente Technologie zur Wandlung von minderwertigen Brennstoffen in den hochwertigen chemischen Energieträger Synthesegas. Der Vergasungsprozess und damit die Qualität des Synthesegases hängen wesentlich von der Güte der Zerstäubung des eingesetzten Brennstoffs ab. Für hochviskose Brennstoffe werden außenmischende Zweistoffdüsen eingesetzt, die Sauerstoff/Dampf-Gemische als Zerstäubungsmedium nutzen. Das Zerstäubungsmedium dient somit gleichzeitig als Reaktionspartner, was eine direkte Abhängigkeit der Stöchiometrie des Vergasungsprozesses von der Betriebsweise der Brennerdüse zur Folge hat. Das den Zerstäubungsprozess wesentlich bestimmende Massenstromverhältnis von Zerstäubungsmedium zu Brennstoff, die Gas-to-Liquid Ratio (GLR), ist deshalb auf Werte im Bereich GLR < 1 limitiert. Zur Untersuchung des Zerstäubungsprozesses unter für die Flugstromvergasung typischen Bedingungen wird am Institut für Technische Chemie, ITC vgt der Hochdruck-Zerstäuberteststand PAT (Pressurized Atomization Test Rig), sowie der atmosphärische Zerstäuberteststand ATMO (ATMOspheric Spray Test Rig) betrieben. Die Versuchsanlagen ermöglichen die Untersuchung des Primärstrahlzerfalls am Düsenmund und der Sprayqualität mittels optischer und laserbasierter Messtechniken.

Arbeitsschwerpunkte:

  • Zerstäubung von hochviskosen Flüssigkeiten und Suspensionen
  • Untersuchung des Systemdruckeinflusses auf die Zerstäubung
  • Entwicklung von Zweistoffdüsen für die Flugstromvergasung

Besuchen Sie gerne auch die Seite unserer Arbeitsgruppe Flüssige Brennstoffe/Zerstäubung unter:
https://www.itc.kit.edu/390.php


Video des Primärzerfalls einer hochviskosen Glycerin/Wasser-Mischung (ηliq = 100 mPa s) bei Umgebungsdruck und GLR = 0.6 (vgas = 60 m s-1)

Veröffentlichungen


Untersuchung von Brennerdüsen bei erhöhtem Systemdruck.
Wachter, S.; Jakobs, T.; Kolb, T.
2019, April 3. Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Hochtemperaturtechnik (2019), Karlsruhe, Deutschland, 2.–3. April 2019
Numerical and Experimental Investigations of Primary Breakup of High-Viscous Fluid at Elevated Pressure [in press].
Zhang, F.; Zirwes, T.; Wachter, S.; Jakobs, T.; Habisreuther, P.; Zarzalis, N.; Trimis, D.; Kolb, T.
2019. 29th European Conference Liquid Atomization and Spray Systems (ILASS 2019), Paris, Frankreich, 2.–4. September 2019
Effect of elevated pressure on primary jet-breakup: Basic research for entrained flow gasification.
Zhang, F.; Müller, T.; Zirwes, T.; Wachter, S.; Jakobs, T.; Habisreuther, P.; Zarzalis, N.; Trimis, D.; Kolb, T.
2019. 29. Deutscher Flammentag (2019), Bochum, Deutschland, 17.–18. September 2019
Air-Assisted Atomization at Constant Mass and Momentum Flow Rate: Investigation of the Ambient Pressure Influence with the SPH Method [in press].
Chaussonnet, G.; Joshi, S.; Wachter, S.; Koch, R.; Jakobs, T.; Kolb, T.; Bauer, H.-J.
2019. Proceedings of the ASME Turbo Expo 2019: Turbomachinery Technical Conference and Exposition (GT2019)
Application of a lattice Boltzmann method combined with a Smagorinsky turbulence model to spatially resolved heat flux inside a refrigerated vehicle.
Gaedtke, M.; Wachter, S.; Rädle, M.; Nirschl, H.; Krause, M. J.
2018. Computers and mathematics with applications, 76 (10), 2315–2329. doi:10.1016/j.camwa.2018.08.018