Workshop "Meßtechnik für stationäre und transiente ...

C~escliwindigkeit der Blnsemi in Strö~i~iiiigsriclitung.
1
100
0
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200
Y km1
Bild 6: Statistische Auswertung der Blasengeschwindigkeiten in Spritzlochlängsrichtung.
Fluid: Decalin
So läßt sich etwa die Geschwindigkeitsverteilung der beobachteten Blasen entlang der
Düsenachse in Abhängigkeit der „radialen6' Position im Düsenkanal und des Abspritz-
drucks darstellen (Bild 6). Bei höheren Abspritzdrücken werden auswertbare Strukturen
auch in der Nähe der Düsenmitie beobachtet, während sich die Kavitationszonen bei
den niedrigen Drücken ausschließlich am Kanalrand ausbilden. Bei der Interpretation ist
darauf zu achten, daß sich für jeden einzelnen Abspritzdruck eine in der statistischen
Streubreite konstante Geschwindigkeit über den vermeßbaren Bereich des Düsen-
querschnitts einstellt, während die Geschwindigkeiten vorhersehbar mit steigendem
Spritzdruck ansteigen.
Im nicht-kavitierenden Bereich der Strömung kann die Geschwindigkeit dagegen mittels
der PIV-Technik ermittelt werden. Hier werden zahlreiche Einzelmessungen mit jeweils
nur sehr wenigen Latex-Partikeln im Spritzkanal zu einem überlagerten Strömungsbild
zusammengefaßt, um eine Visualisierung des Strömungszustandes zu ermöglichen.
In Bild 7 ist ein Strömungszustand dargestellt, bei dem durch relativ hohen Gegen-
druck die an der Einlaufkante erzeugten Kavitationsblasen bereits im Spritzloch wieder
zusammenfallen. Durch die oberlagerung der beteiligten Einzeibilder sind die kavitie-
renden Bereiche wie auch die Begrenzungen des Düsenkanals als graue Hinterlegung
erkennbar. Während in der Einlaufströmung wie auch im Auslauf ein weitestgehend
ungestörtes Strömungsfeld in Längsrichtung der Düse vorherrscht, sind am Ort des
statistischen Zusammenfallens der Kavitation Querströmungen bzw. Totwassergebiete
erkennbar, die eine Turbulenz in der Strömung induzieren. Es darf vermutet werden,
daß im Falle des bei motorischen Einspritzdüsen üblichen Zusammenfallens der Kavi-
tationsblasen außerhalb der Düse dieses Phänomen wesentlich zum Primärzerfall des
Einspritzstrahls beiträgt [I, 41.