Projektbeschreibung
Ergründung der Eigenschaften von Erdgas mit Wasserstoffbeimischung
Die Verwendung alternativer Brennstoffe wird als Lösung zur Bekämpfung der Umweltzerstörung gefordert. Erdgas mit Wasserstoffbeimischung wird als wichtiges Element des Dekarbonisierungsprozesses bei Gasen vorgeschlagen, die in Wohngebäuden und zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Allerdings mangelt es an einem umfassenden Verständnis der turbulenten Verbrennungs- und Explosionseigenschaften von Erdgas mit Wasserstoffbeimischung, was seiner kommerziellen Verbreitung im Wege steht. Das EU-finanzierte Projekt HYGAS wird sich dieser Wissenslücke annehmen, indem es die turbulenten Verbrennungseigenschaften von Erdgas mit Wasserstoffbeimischung genauer beleuchtet. Das Projekt wird numerische Studien mit bestehenden experimentellen Daten verbinden. Es wird ein fundiertes Modellierungsverfahren für den Verbrennungsvorgang mit Mechanismen für reduzierte chemische Reaktionen entwickeln, um die effektive Kopplung mit rechnergestützten Modellen der Strömungsmechanik zu unterstützen.
Ziel
The growing crisis of serious environmental degradation necessitates the demand for alternative fuels. Hydrogen-enhanced natural gas is playing an increasingly important role to decarbonize the gas going into people’s homes and for power generation. However, there are substantial knowledge gap concerning the turbulent combustion and explosion characteristics of hydrogen-enhanced natural gas, which makes great challenge in associated combustion systems and safety issues. Such knowledge gaps hinder the progress of wide deployment of Hydrogen-enhanced natural gas to achieve the ambitious target for decarbonization.
The proposed research aims to bridge these knowledge gaps by gaining insight about the turbulent combustion characteristics of hydrogen-enhanced natural gas through numerical studies aided by existing experimental data. The Fellow will develop a robust modelling approach for the combustion of such blended fuel with reduced chemical reaction mechanism to facilitate effective coupling with computational fluid dynamics (CFD) models. The reduced mechanism will be designed to firstly reproduce the fundamental combustion characteristics concerning ignition and laminar flame speed for validation before being implemented in open source CFD code OpenFOAM. The following specific research objectives are set towards achieving this goal:
⁃ Improve detailed kinetic mechanism HP-Mech for hydrogen-enriched natural gas and validate the mechanism with available laminar flame speed, ignition delay time, and species profile, etc. in the literature;
⁃ Develop reduced kinetic mechanism using the PFA method and perform validations through comparison with the predictions of the detailed mechanism;
⁃ Conduct CFD simulations using the newly developed reduced mechanism for small scale scenarios where test data are available for validation;
⁃ Extend CFD simulations to medium and large-scale scenarios for validation as well as applications.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
GU2 7XH Guildford
Vereinigtes Königreich