Die durch die Globalisierung ausgelöste Steigerung des Wettbewerbsdrucks hat im Industrieproduktionsbereich die Forderung nach einer deutlichen Verkürzung der Entwicklungszeiten sowie einer steigenden Qualitätsanforderung zur Folge. Dies kann in der Brennkammertechnologie sowohl im Bereich der stationären Gasturbinen als auch in Flugtriebwerken im Wesentlichen durch die Entwicklung verbesserter und zuverlässiger Auslegungskriterien erzielt werden.

Es ist jedoch festzustellen, dass eine zügige Realisierung bzw. Weiterentwicklung attraktiver Konzepte im Hinblick auf heute bekannte Anforderungen an die Brennkammertechnologie an bisher unvollständigen Kenntnissen wesentlicher technisch-physiklischer Mechanismen und grundlegender Zusammenhänge zwischen den auftretenden Phänomene scheitert. Fragen der Ähnlichkeit innerhalb des Betriebsbereiches, der Skalierung von Brennkammern sowie der Vorhersage und der Reduktion bzw. Steuerung von Schadstoffemission können noch nicht schnell und genau genug beantwortet werden.

All diese Fragestellungen weisen eine zentrale Gemeinsamkeit auf. Sie sind aufgrund ihres Komplexitätsgrades nur durch den verstärkten Einsatz numerischer Simulationsmethoden lösbar. Zunehmend wird die Vorhersageuntersuchung einzelner ausgesuchter Aspekte oder Phänomene in Brenn­kammern durchgeführt. Der Bedarf an Globalsimulationsmodellen besteht weiterhin. Dieser Trend ist kennzeichnend für die Entwicklung der vergangenen Jahre, auf die wir frühzeitig bei der Diskussion des Forschungsprogramms des SFB568 bereits im Jahr 2000 hingewiesen haben.

Aus diesem Erkenntnisstand, der durch die aktuelle Entwicklung bestätigt ist, bleibt festzustellen, dass die in der Ordnung des SFB568 festgehaltene Zielsetzung richtig war und zukunftweisend ist. Globales Ziel dieses Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Validierung eines integralen Modells des Gesamtsystems Brennkammer, in dem vor allem Wechselwirkungen zwischen Verbrennung, Strömung, Verdampfung und Wärmeübertragung innerhalb der Brennkammer sowie zwischen Verdichter und Turbine mit der Brennkammer im Vordergrund der Untersuchung stehen. Orientiert an modernen Gasturbinentechnologien hat dieses Verbundvorhaben einen deutlichen Schwerpunkt in der Methodenentwicklung auf den Gebieten Turbulenz, Verbrennung und Wechsel­wirkungseffekte sowie Lasermesstechnik und numerische Verfahren. Mit dem daraus resultierenden Modell soll eine vollständige Systemvorhersage möglich sein und somit als Auslegungswerkzeug in einen globalen bzw. automatischen industriellen Optimierungsprozess integriert werden.

Es ist richtig zur Verwirklichung dieser Ziele, die Komplexität der auftretenden Phänomene nach verschiedenen Gesichtspunkten zu reduzieren, um zu übersichtlichen Teilproblemen zu gelangen. Solche Punkte sind einerseits die Komplexität des zu untersuchenden Objektes und andererseits die Methoden zur Erfassung ablaufender thermofluiddynamischer und/oder reaktionskinetischer Phänomene. Es ist offensichtlich, daß die einzelnen Teilprobleme eng miteinander verknüpft sind.