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datestamp: 2003-06-03 15:34:05
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status_changed: 2012-08-14 15:08:09
type: doctoralThesis
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creators_name: Schramm, Berthold Andreas
title: Automatische Reduktion chemischer Reaktionsmechanismen am Beispiel der Oxidation von höheren Kohlenwasserstoffen und deren Verwendung in reaktiven Strömungen
title_en: The automatical reduction of chemical reaction mechanisms and the use of reduced mechanism in reactive flows
ispublished: pub
subjects: 540
divisions: 708000
adv_faculty: af-12
keywords: ILDM , reaction mechanism , laminar flames
cterms_swd: Intrinsische niedrigdimensionale Mannigfaltigkeit
cterms_swd: Flammenfront
cterms_swd: Flammengeschwindigkeit
cterms_swd: Flamme
cterms_swd: Parallelisierung
abstract: Detaillierte Reaktionsmechanismen, die auf Elementarreaktionen beruhen, umfassen für Verbrennungssysteme höherer Kohlenwasserstoffe oft mehr als 100 Spezies. Solche komplexen Reaktionssysteme können nicht zur Simulation von technischen Verbrennungssystemen verwendet werden, da der Rechenzeitbedarf für eine CFD-Rechnung zu hoch wäre. Eine Möglichkeit zur Reduktion chemischer Reaktionsmechanismen stellt die ILDM-Methode dar. Sie beruht auf einer mathematischen Analyse der lokalen Zeitskalen des chemischen Quellterms und der Annahme, dass das chemische System bereits auf eine niedrig-dimensionale Mannigfaltigkeit relaxiert ist. Die Bestimmung der niedrig-dimensionalen Mannigfaltigkeit ist rechenzeitaufwendig. Daher wird die Mannigfaltigkeit in Tabellen gespeichert, die allerdings sehr groß werden können (einige 100 MB). Es wurde eine effiziente Tabellierungsmethode entwickelt, die einen schnellen Zugriff auf die Daten erlaubt. Um die Tabellenerzeugung zu beschleunigen, wurde an Algorithmus entwickelt, der die Erstellung einer ILDM-Tabelle auf einem Parallelrechner ermöglicht. Die erstellten Tabellen wurden zur Simulation räumlich homogenen Reaktionssysteme und freier laminarer Vormischflammen verwendet. 
abstract_translated_text: Detailed reaction mechanisms for the combustion of higher hydro carbons using elementary reactions contain often more than 100 species. Such complex reaction systems cannot be used to simulate technical combustion systems as the computational time for a CFD calculation is to high. One possibility to reduce such reaction mechanism is the ILDM method. In this method the local timescale of the chemical source term are investigated and the assumption is made, that the system is already relaxed on a low dimensional manifold. The calculation of the manifold is very computational time consuming. Therefore the manifold is stored in tables. These tables are often large (more than 100 MB). Thus a tabulation method was developed, which permits a fast access to the stored data. To fasten the generation of an ILDM table, the code was parallelized. The generated ILDM tables were used to simulate homogenous systems und free laminar premixed flames.
abstract_translated_lang: eng
class_scheme: pacs
class_labels: 82.30.-b, 82.20.-w, 82.20.Wt, 82.33.Vx, 83.85.Pt
date: 2002
date_type: published
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ppn_swb: 1643463047
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-34400
date_accepted: 2003-04-24
advisor: HASH(0x556120c8af98)
language: ger
bibsort: SCHRAMMBERAUTOMATISC2002
full_text_status: public
citation:   Schramm, Berthold Andreas  (2002) Automatische Reduktion chemischer Reaktionsmechanismen am Beispiel der Oxidation von höheren Kohlenwasserstoffen und deren Verwendung in reaktiven Strömungen.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/3440/1/doktorarbeit.pdf