Darmstädter Energiepreis für Katharina Warncke und Ariane Auernhammer

Dissertationen und Masterarbeiten zur Energieforschung ausgezeichnet

26.03.2021

Katharina Warncke und Ariane Auernhammer vom Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik sind unter den Preisträger*innen des Darmstädter Energiepreises 2021. Der Preis wird jährlich vom Beirat des TU Darmstadt Energy Center zum multidisziplinären Thema Energie vergeben.

Die Preisverleihung des Darmstädter Energiepreises 2021 fand am 23. März als virtuelle Veranstaltung statt. Prämiert wurden die besten Masterarbeiten und Dissertationen aus der Energieforschung der TU Darmstadt.

Katharina Warncke erhielt einen Preis für die ihre Dissertation „Vorhersage des Primärzerfalls von Airblastzerstäuberdüsen unter Anwendung der eingebetteten Direkten Numerischen Simulation“.

Die Reduktion von Luftschadstoffen zum Erreichen der Klimaschutzziele ist eine der Kernherausforderungen der Luftfahrtindustrie. Hierin spielt die Optimierung der Verbrennung eine zentrale Rolle, da die benötigten hohen Energiedichten flüssiger Kraftstoffe mittelfristig nicht durch Batterien zu ersetzen sind. Begrenzender Faktor im Auslegungsprozess ist dabei die eingeschränkte Vorhersagbarkeit der Kraftstoffzerstäubung, deren Details mit bisherigen Methoden nicht zugänglich sind. Katharina Warnckes Dissertation ermöglicht erstmals eine detaillierte, aber dennoch wirtschaftliche Berechnung der Kraftstoffinjektion mittels des neuartigen Berechnungsansatzes der eingebetteten Direkten Numerischen Simulation. Die Methodik wird systematisch untersucht, validiert und schließlich für die Geometrie eines in Flugtriebwerken eingesetzten Airblast-Injektors umgesetzt. Erstmals gehen hieraus Einblicke in die Zerstäubung sowie Spraydaten technisch realer Bedingungen hervor.

Preisträgerin der besten Dissertation, Katharina Warncke.

Mit einem Preis für die beste Masterarbeit wurde Ariane Auernhammer ausgezeichnet, die sich mit der „Erweiterung eines Transmissionsspektrometers und Auswertung von Messungen in laminaren Gegenstromflammen“ beschäftigt.

Die Bestimmung der in Ethanolflammen entstehenden Zwischenprodukte, sogenannte Spezies, ist wichtig, da diese beispielsweise die Flammenstabilität und Schadstoffemission beeinflussen. Mit spektroskopischen Verfahren kann die Konzentration der relevanten Spezies ortsaufgelöst untersucht werden. Das Raman-Rayleigh-Spektrometer des Fachgebiets Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM) wurde hierzu um einen Ramankanal mit engem Spektralbereich erweitert. Es konnten jedoch keine Zwischenspezies im spektral voll aufgelösten Ramanspektrum identifiziert werden. Eine Reduktion der spektralen Auflösung durch literatur- und experimentgestützte Binningregionen wird vorgeschlagen. Diese sollen das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern und Rückschlüsse auf die Spezieskonzentration erlauben. Da die molekülspezifischen Ramanspektren temperaturabhängig sind, wurde mittels Spezieskonzentrationsberechnung und Hochtemperaturramanspektren ein synthetisches Ramanspektrum einer Ethanolflamme erzeugt. Darauf optimierte Binningregionen dienen als Werkzeug zur Zwischenspeziesquantifizierung in Ethanolflammen.

Preisträgerin der besten Masterarbeit, Ariane Auernhammer.