Arne Lampmann M.Sc.

Arne Lampmann M.Sc.

Arbeitsgebiet:
Grüne Treibstoffe in wiederzündbaren Satellitenbrennkammern: CFD-Simulation von Zweiphasenströmungen, Zündung und Verbrennung.

Hintergrund:
Neue Satellitenmissionen z.B. zur aktiven Reduktion von Weltraumschrott benötigen wiederzündbare Satellitentriebwerke. Dabei geht die Entwicklung von toxischen, hypergolen Treibstoffkombinationen hin zu sogenannten grünen Treibstoffen wie beispielsweise Methan/Sauerstoff. Die Analyse und Vorhersage der auftretenden physikalischen Phänomene für dieses weniger etablierte Feld der Anwendungsfälle ist ein Schlüsselparameter für den zuverlässigen Einsatz der neuen Treibstoffkombination und den Erfolg der Missionen.

Inhalt:
Mittels numerischer Strömungssimulation (CFD) soll das turbulente Strömungsverhalten, die Verdampfung sowie Verbrennung der Treibstoffkombination LOX/CH4 untersucht werden. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Zünd- und Ausbreitungsvorgang der turbulenten Flamme.

Die Arbeit baut auf numerischen und experimentellen Vorversuchen im Bereich des Flashings auf. Zur Bearbeitung der Fragestellen wird hauptsächlich der Open Source Code OpenFOAM verwendet. Ergänzt werden die Simulationen durch Arbeiten mit dem kommerzielle Solver ANSYS Fluent.
Zusätzlich zu der Betrachtung der Brennkammer wird eine thermische Analyse der Brennstoffzuleitung durchgeführt.

Das Projekt ist Teil des Forschungsgebietes Sicherheit im Orbit von Munich Aerospace. Es erfolgt in der Forsche­rgruppe "Propulsion Technologies for Green In-Orbit Spacecraft" in einer gemeinsamen Kooperation mit der Technischen Universität München.

Eine Einführung in das Themengebiet sowie die Ziele meiner Arbeit im Rahmen der Kick-Off Veranstaltung für neu bewilligte Forschungsgruppen bei Munich Aerospace e.V. vom 1. Dezember 2016 finden Sie  hier.

 

Publikationen:

Lampmann A., Hansinger M., Pfitzner M.: "LES of a turbulent CH4/air multi-regime burner configuration using an artificially thickened flame model with reduced finite-rate chemistry." 10th European Combustion Meeting, 2021, Napoli, Italy.

Hansinger M., Lampmann A., Pfitzner M.: "Why the Stochastic Fields method is not suitable for high–pressure premixed combustion LES." HPTC Workshop, 2019, München (Poster)

Lampmann A., Hansinger M., Pfitzner M.: "Artificially thickened flame vs. Eulerian stochastic  fields combustion models applied to a turbulent partially-premixed flame." 29. Deutscher Flammentag, 2019, Bochum

Lampmann A., Hansinger M., Pfitzner M.: "Comparison of LES combustion models for turbulent premixed flames at atmospheric pressures." 9th European Combustion Meeting, 2019, Lisboa, Portugal.

Ramcke T., Lampmann A., Pfitzner M.: "Simulations of Injection of Liquid Oxygen/Gaseous Methane under Flashing Conditions." Journal of Propulsion and Power, 2018. DOI:10.2514/1.B36412

Lehre:
Wintertrimester 2018: Übung zu Thermodynamik II

Wintertrimester 2019: Übung zu Thermodynamik II

Wintertrimester 2020: Übung zu Thermodynamik II

Lebenslauf:

seit 11/2019	wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Thermodynamik, Universität der Bundeswehr München
9/2016 - 10/2019	Stipendiat Munich Aerospace und Promotion an der Univeristät der Bundeswehr München
2016	Master of Science, Technische Universität München (Luft- und Raumfahrt)
2016	Masterarbeit, Imperial College London  "Numerical Modelling of Microbubble Dynamics using Lagrangian Tracking"
2015	Semesterarbeit, Airbus Defence and Space "Modelling of a Single Flame with ANSYS-CFX using different numerical schemes"
2014	Bachelor of Science, Technische Universität München (Luft- und Raumfahrt) "Modellierung eines Rakentenbrennkammerprüfstandes mit EcosimPro"