Génie mécanique et génie des procédés

La combustion d'hydrocarbures dans une turbine à gaz constituera la base de la propulsion des avions dans un avenir prévisible. Afin de minimiser l'impact environnemental de cette technologie, de nouveaux procédés de combustion doivent être développés et les processus de perte au sein de la chambre de combustion de la turbine à gaz doivent être optimisés. Les domaines de recherche actuels concernent la combustion à prémélange pauvre et l'optimisation des besoins en air de refroidissement de la paroi de la...

Dans de nombreuses applications techniques telles que les moteurs à combustion interne ou les chambres de combustion de turbines à gaz, il existe une interaction entre la flamme et les parois de la chambre de combustion. Dans ces zones, une combustion incomplète avec une formation accrue de polluants et une efficacité réduite peut se produire en raison d'un fort retrait d'enthalpie dans la flamme. Une compréhension complète de l'interaction flamme-paroi (FWI) qui a lieu n'est pas encore disponible et fait...

Le sujet du travail est l'analyse statistique détaillée des flammes stratifiées et cisaillées. A cet effet, on utilise un brûleur générique, prémélangé et piloté, qui permet la stratification et le cisaillement des mélanges combustible-comburant sortant par deux entrefers annulaires indépendants. Pour s'assurer que les processus qui se produisent ne sont pas affectés, des méthodes à base de laser sont utilisées pour les étudier. La caractérisation détaillée du brûleur est réalisée à l'aide de luminophores thermographiques pour déterminer les températures de...

L'auto-inflammation des hydrocarbures dans les environnements d'écoulement turbulent joue un rôle clé dans de nombreux systèmes de combustion techniques. L'allumage des moteurs diesel ou HCCI est spécifiquement initié par ces processus complexes et sert ainsi des millions de locomotion individuelle. Cependant, les processus d'auto-inflammation ont également des phénomènes indésirables, par ex. B. comme cogner dans les moteurs à essence est très pertinent. Le sujet de cette thèse est l'investigation expérimentale de l'auto-inflammation des hydrocarbures dans des écoulements turbulents dans le...

L'automobile à moteur à combustion constitue un élément fondamental de notre système de transport et conservera cette importance dans les années à venir. Le développement de moteurs encore plus performants est donc un domaine de recherche important et dans le domaine des moteurs à essence, la stratification de la charge par injection multiple offre un potentiel particulier à cet égard. L'objectif de ce travail est d'étudier les processus internes du moteur en mettant l'accent sur l'identification des causes possibles des...

Les marchés dynamiques et les conditions cadres changeantes (par exemple, des cycles d'innovation et de vie des produits raccourcis), dont l'évolution toujours plus rapide est considérée comme un défi majeur pour la logistique et donc pour la distribution et sa planification, nécessitent un ajustement rapide de la distribution des marchandises au sein d'un structure de distribution donnée. Le cœur de ce travail est un concept de planification pour la distribution polyvalente de marchandises dans les systèmes de distribution en gros,...

Les piles à combustible sont une promesse d'avenir grâce à une technologie moderne et un potentiel d'amélioration encore important. À ce stade, ce travail commence et développe une nouvelle classe de matériaux en ce qui concerne leur utilisation dans les piles à combustible. Le composite résultant se présente sous la forme d'une membrane mince et flexible et est décrit en termes de construction. La description explique les propriétés du matériau et trouve les paramètres optimaux pour l'utilisation des membranes comme...

Dans les procédés techniques de combustion, l'interaction de la flamme avec le champ d'écoulement turbulent joue un rôle crucial dans la stabilité, la sécurité et l'efficacité de la conversion d'énergie. La combustion turbulente est un phénomène tridimensionnel multi-échelle. Lors du fonctionnement des brûleurs techniques, des états de combustion transitoires tels que l'étincelle et l'auto-allumage, l'extinction de la flamme et le retour de flamme peuvent également se produire. Pour étudier ces phénomènes, des méthodes de mesure laser-optique par imagerie sont développées...

La conversion d'énergie dans les moteurs à combustion joue un rôle important tant pour le flux de marchandises que pour le transport individuel. Du point de vue de la rareté des matières premières et de la croissance constante de la population, une compréhension détaillée des relations physiques est nécessaire afin de pouvoir mener à bien ce processus de conversion avec une efficacité optimale et donc une utilisation efficace des ressources. L'objectif de ce travail est d'acquérir une compréhension plus approfondie...

Le sujet de cette thèse est le développement d'une méthode de simulation numérique de l'auto-inflammation de l'essence. En plus du calcul des écoulements non réactifs avec des grilles de calcul mobiles et fixes, une flamme à jet piloté méthane-air est simulée. De plus, le travail donne un aperçu sur le traitement d'un moteur essence monocylindre 4 temps proche de la production à injection directe en mode allumage par compression. La méthode numérique développée est basée sur une description tridimensionnelle résolue...

Les moteurs, les moteurs d'avion ou les turbines à gaz ne sont que quelques exemples de systèmes techniques de combustion. L'énergie liée chimiquement dans le carburant est convertie en d'autres formes d'énergie à l'aide d'un processus de combustion. Le contrôle de la combustion est crucial pour développer des systèmes efficaces et à faibles émissions. En tant qu'outil de prédiction, la simulation informatique apporte déjà une contribution majeure qui continuera de croître à l'avenir. La poursuite du développement simultané des modèles...

L'interaction des flammes et des parois de la chambre de combustion se produit dans presque tous les systèmes de combustion techniques courants. Une combustion incomplète entraîne une formation accrue de polluants dans la zone proche du mur. Les développements actuels pour augmenter le rendement des moteurs à combustion interne et des moteurs d'avions reposent souvent sur la réduction des chambres de combustion tout en maintenant ou en augmentant les performances. Les chambres de combustion plus compactes augmentent le rapport surface/volume,...