Der mit 5000 Euro dotierte Willy Messerschmitt Preis ging nach 2008 (Dr.-Ing. Jutta Pieringer), 2013 (Dr.-Ing. Jannis Gikadi) und 2016 (Dr.-Ing. Thomas Fiala) dieses Jahr zur großen Freude des Lehrstuhls an Frau Dr.-Ing. Vera Hoferichter für ihre Dissertation "Boundary Layer Flashback in Premixed Combustion Systems".
Flammenrückschlag in die Vormischzone ist seit der Verwendung vorgemischter Verbrennungssysteme eine Herausforderung in der Entwicklung von Gasturbinenbrennern. Bei der Verwendung hochreaktiver Brennstoffe stellt vor allem Flammenückschlag in den Bereichen niedriger Strömungsgeschwindigkeiten in der Grenzschicht der Brennerwand ein Hauptproblem dar. Treten Verbrennungsinstabilitäten auf, kann Wandrückschlag durch die induzierten Geschwindigkeitsschwankungen am Brenneraustritt ausgelöst werden.
Im experimentellen Teil dieser Arbeit wird der Effekt von Geschwindigkeitsschwankungen auf das Wandrückschlagsverhalten turbulenter Wasserstoff-Luft-Flammen in Bezug auf Schwankungsamplitude und -frequenz untersucht. Es kann zwischen zwei Rückschlagsformen unterschieden werden: Bei niedrigen Anregungsamplituden schlägt die Flamme zurück, wenn die minimale Strömungsgeschwindigkeit während des Oszillationszyklus die Rückschlagsgrenze nicht eingeschlossener Flammen ohne akustische Anregung unterschreitet. Hohe Geschwindigkeitsamplituden führen zu periodischem Stromaufwandern der Flamme in den Brennerkanal hinein. Rückschlag findet statt, wenn die maximale Geschwindigkeit im Oszillationszyklus unter die Rückschlagsgrenze im Kanal eingeschlossener, nicht angeregter Flammen fällt. Da folglich die beiden Grenzfälle der eingeschlossenen und nicht eingeschlossenen Flammen in der Auslegung von Gasturbinenbrennern von großem Interesse sind, werden im theoretischen Teil dieser Arbeit quantitative, semi-analytische Vorhersagemodelle entwickelt und validiert. Grundlage dafür sind qualitative Beschreibungen der Rückschlagsmechanismen, die in vorangegangenen Studien erarbeitet wurden.
Der Preis geht zurück auf das Wirken von Prof. Willy Messerschmitt (1898-1978), der sein ganzes Berufsleben in den Dienst der Entwicklung, Konstruktion und des Einsatzes von Hochleistungsflugzeugen stellte.