Thermoakustik

Inhalt

Was ist Thermoakustik?
- Übersicht über thermoakustische Phänomene
- Thermoakustik in Verbrennungssystemen
- Ursachen für thermoakustische Schwingungen
- Modellierung thermoakustischer Systeme
- Experimentelle Werkzeuge zur Analyse von Thermoakustik
- Methoden der Beeinflussung

• Passive Maßnahmen
• Aktive Maßnahmen
• Akustische Dämpfer

Anwendungen

Das Seminar vermittelt die Grundlagen thermoakustischer Phänomene, Möglichkeiten der Modellierung und Beeinflussung, und vertieft das Gelernte an praktischen Beispielen.  

Schallwellen in Gasen sind gekoppelte Druck- und Schnelleschwankungen. Aber auch Temperaturfluktuationen spielen eine Rolle. Wenn die Schallwelle sich in einem Strömungskanal ausbreitet, kann Wärme von und zu den Wänden übertragen werden. Die Kombination aller dieser Effekte, Druck-, Schnelle- und Temperaturschwankungen nennt man Thermoakustik. Das Phänomen beschäftigt Physiker und Ingenieure schon seit dem 19. Jahrhundert, als man während des Glasblasens entdeckte, dass hierbei ein lauter Ton entstehen kann.

Die Thermoakustik spielt in der Industrie, insbesondere bei schadstoffarmen Verbrennungssystemen wie modernen Gasturbinen oder Brennwertheizungen, eine große Rolle. Die Interaktion zwischen Strömung, Wärmefreisetzung und Akustik kann zu extrem hohen Druckamplituden führen, die Brennkammer und assoziierte Systeme schädigen können.

Die Kenntnis der Problemstellung Thermoakustik ist damit für alle, die im Bereich der schadstoffarmen Verbrennung arbeiten, von herausragender Wichtigkeit. Thermoakustische Phänomene können aber auch in Maschinen zur Erzeugung mechanischer Energie genutzt werden oder Kälte in einem thermoakustischen Kühlschrank erzeugen.

Am zweiten Seminartag findet eine Exkursion zum Energielabor der Technischen Universität Berlin, Experimentelle Strömungsmechanik, Hermann-Föttinger-Institut, Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik (ISTA) statt. 

Zielgruppe

Praktiker, Ingenieure, Techniker und Wissenschaftler der Fachrichtungen Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, Energietechnik, Umwelttechnik, Fahrzeugtechnik, Heizungstechnik und verwandte Gebiete