CFD simulation of a hydrogen explosion experiment in an ISO container

Weber, Philipp

Tesis de maestría:
CFD simulation of a hydrogen explosion experiment in an ISO container

dc.contributor.advisor	Schulenberg, Thomas
dc.contributor.advisor	Jordan, Thomas
dc.contributor.advisor	Kotchourko, Alexei
dc.contributor.author	Weber, Philipp
dc.date.accessioned	2018-03-26T19:03:26Z
dc.date.available	2018-03-26T19:03:26Z
dc.date.issued	2017
dc.description.abstract	"The EU project HySEA is dedicated to explosion risk reduction by deflagration venting of industrial hydrogen installations. In 20-foot ISO containers, several experiments have been conducted to provide data for combustion model improvement and validation. The first experimental campaign included a blindprediction study concerning two lean premixed configurations. The hydrogen research group of IKET submitted a model prediction based on the in-house code COM3D. The experimental results were not matched. Therefore, the objective of this thesis was to improve the predictability of the CFD code by carrying out post-blind simulations. Over the course of this work, the roles of thermodiffusive instability and the turbulent flame speed model in the process of flame acceleration were analyzed and clarified. As a consequence, the numerical model for the transition from laminar to turbulent flame speed was developed and implemented in the COM3D code. Validating simulations demonstrated satisfactory agreement compared to the experimental results. This represents a first step toward extending the applicability of the code to a wider range of combustion scenarios."	en
dc.description.abstract	"Das EU-Projekt HySEA widmet sich der Verminderung von Explosionsrisiken durch Deflagrationsentlüftung industrieller Wasserstoff-Anlagen. Zur Weiterentwicklung und Validierung von Verbrennungsmodellen wurden verschiedene Experimente in 20-Fuß ISO Containern durchgeführt. Die erste Testkampagne beinhaltete die Blindvorhersage von zwei mageren vorgemischten Versuchsanordnungen. Die Wasserstoff-Gruppe des IKET reichte auf der Basis des institutseigenen COM3D Codes eine Modellvorhersage ein, welche keine zufriedenstellende Übereinstimmung mit den Experimenten zeigte. Das Ziel dieser Arbeit war daher, die Vorhersagbarkeit des CFD Codes anhand nachgelagerter Berechnungen zu verbessern. Im Hinblick auf den Prozess der Flammenbeschleunigung wurden insbesondere die Rolle thermodiffusiver Instabilität und das Modell turbulenter Flammengeschwindigkeit analysiert und geklärt. Daraus folgte die Weiterentwicklung des numerischen Modells des Übergangs von laminarer zu turbulenter Flammengeschwindigkeit sowie dessen Implementierung in den COM3D Code. Validierungsrechnungen zeigten erfolgreiche Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen. Dies stellt einen ersten Schritt zur Erweiterung des Anwendungsspektrums des Codes für weitere Verbrennungsszenarien dar."	de
dc.description.notes	Tesis Energía y Ambiente (maestría) - Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Buenos Aires - Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe, 2017	es
dc.identifier.uri	http://ri.itba.edu.ar/handle/123456789/1155
dc.language.iso	en	en
dc.subject	SIMULACION	es
dc.subject	COMBUSTION	es
dc.subject	COMBUSTIBLES	es
dc.subject	HIDROGENO	es
dc.subject	RECURSOS ENERGETICOS RENOVABLES	es
dc.title	CFD simulation of a hydrogen explosion experiment in an ISO container	en
dc.type	Tesis de maestría	es
dspace.entity.type	Tesis de Maestría
itba.description.filiation	Fil: Weber, Philipp. Instituto Tecnológico de Buenos Aires; Argentina.