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DFG project G:(GEPRIS)523959480

SLE4Flame - Entwicklung eines Spray-Brenners mithilfe des Selektiven Laserinduzierten Ätzens für die Flash-Boiling unterstützte Verbrennung von flüssigem Ammoniak

CoordinatorProfessor Dr. Constantin Leon Häfner ; Professor Dr.-Ing. Reinhold Kneer ; Professor Dr.-Ing. Heinz Pitsch ; Dr.-Ing. Manuel Armin Reddemann
Grant period2023 -
Funding bodyDeutsche Forschungsgemeinschaft
 DFG
IdentifierG:(GEPRIS)523959480

⇧ SPP 2419: Ein Beitrag zur Realisierung der Energiewende: Optimierung thermochemischer Energiewandlungsprozesse zur flexiblen Nutzung wasserstoffbasierter erneuerbarer Brennstoffe durch additive Fertigungsverfahren ⇧

Note: In diesem gemeinsamen Vorhaben verfolgen die Antragsteller ein neuartiges Konzept für ein hybrides Brennerdüsendesign, um die Vision der Verbrennung von flüssigem Ammoniak in stabilen Spray-Flammen voranzutreiben. Das innovative Design kombiniert zwei Konzepte zur Zerstäubung, d.h. die Druck- und Dispersionsgaszerstäubung, um eine effiziente stabile Verbrennung mit kohlenstofffreien Brennstoffen zu erreichen. Die Schlüssel zur Realisierung dieses Konzepts und zur Bewältigung der damit verbundenen wissenschaftlichen Herausforderungen bestehen im subtraktiven Herstellungsverfahren "Selektives Laserinduziertes Ätzen" (SLE) und in einem grundlegenden Verständnis der Zerstäubungs- und Flammenprozesse für das überhitzte verflüssigte Ammoniak. SLE ist in der Lage, die zugrundeliegende komplexe dreidimensionale Topologie von Strömungskanälen mit unübertroffener Genauigkeit und definierter Oberflächenrauheit zu erzeugen. Gleichzeitig bietet es aufgrund seines transparenten Designs die Grundlage für eine erstmalige simultane düseninterne und düsenexterne experimentelle Analyse der beteiligten physikalischen Teilprozesse. Die so gewonnenen neuen Erkenntnisse werden in die Entwicklung von High-Fidelity-Modellen des gesamten Spray-Flammen-Prozesses einfließen. In diesem Zusammenhang wird das Flash-Boiling als der entscheidende Prozess identifiziert, der unter Berücksichtigung der gesamten Prozesskette innerhalb und außerhalb der Düse untersucht und verstanden werden muss.
   

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http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;
Topographical evolution and simulation of SLE-fabricated fused silica surfaces in spray-burner nozzles during chemical etching
Optics express () [10.1364/OE.600342]  GO DBCoverage BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Topographical evolution and simulation of SLE-fabricated fused silica surfaces in spray-burner nozzles during chemical etching
15 Seiten () [10.1364/opticaopen.31872160]  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Selective Laser-Induced Etching Enabled Study on Geometry and Surface Structure Effects on Liquid Ammonia Flash-Boiling in Micro-Scale Nozzles
23 Seiten () [10.26434/chemrxiv.15001486/v1]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Experimental Investigation of Flash-Boiling Atomization of Liquid Ammonia: Influence of Nozzle Aspect Ratio and Injection Conditions on Steady-State Spray Morphology
24 Seiten () [10.26434/chemrxiv.15001324/v1]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;
Evaluation of wavelet-based optical flow for high-resolution velocimetry in primary breakup
Experiments in fluids 67(1), 1 () [10.1007/s00348-025-04152-4]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article/Contribution to a book  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;
Influence of dispersion gas flow on the spray characteristics and γ-Fe2O3 nanoparticles formation and properties in reference SpraySyn burners
Powder technology 470, 121992 () [10.1016/j.powtec.2025.121992] special issue: "Gas-Phase Synthesis of Functional Nanomaterials : Special issue / Guest Editors: Dr. Christof Schulz, Dr. Stephen Tse"  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Poster  ;  ;
Experimental investigation of flash-boiling phenomena of liquid ammonia for varying nozzle geometries
2. Annual SPP2419 HyCAM Doctoral Workshop, BochumBochum, Germany, 26 May 2025 - 27 May 20252025-05-262025-05-27  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Contribution to a conference proceedings  ;  ;
From Nucleation to Ligament Fragmentation: Ultra-Fast Imaging of Liquid-Ammonia Flash Atomization Using SLE-Fabricated Glass Nozzles
[22. International Conference on Flow Dynamics, ICFD 2025, 2025-11-10 - 2025-11-13, Sendai, Japan]
22. International Conference on Flow Dynamics, ICFD 2025, SendaiSendai, Japan, 10 Nov 2025 - 13 Nov 20252025-11-102025-11-13  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Contribution to a conference proceedings  ;  ;  ;  ;
Experimental and Numerical Analysis of Flash-Boiling Liquid Ammonia Sprays in Micro-Nozzles with Varying Aspect Ratios
[4. Symposium on Ammonia Energy, 2025-09-28 - 2025-10-02, Minneapolis, USA]
4. Symposium on Ammonia Energy, Minneapolis, MNMinneapolis, MN, USA, 28 Sep 2025 - 2 Oct 20252025-09-282025-10-02  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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Numerical Investigation on the Impact of Nozzle Geometry on Flash Atomization of Liquid Ammonia
ILASS Europe 2025
33. European Meeting on Liquid Atomization and Spray Systems, LundLund, Sweden, 31 Aug 2025 - 4 Sep 20252025-08-312025-09-04  GO   Download fulltextHomepage of event Download fulltextFulltext BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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 Record created 2023-06-28, last modified 2024-09-26
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