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hen des schmalen oder weiten Spraykegels fördern. Die Abbildung 42 fasst dieses zusammen. Das Strömungsfeld hat den größeren Einfluss auf die Sprayablenkung. Kommt es Abbildung 42: Einflüsse auf die Spraygestalt zu Schwankungen im Strömungsfeld, kann dies zum Sprungeffekt führen. Den größeren Einfluss auf die Gestalt des Strömungsfeldes hat der Führungsluftstrom. Reicht dieser Strom nicht weit genug in die Brennkammer, weitet sich die vergabelte Rezirkulationszone zu einem zentralen Rezirkulationsgebiet auf. Schwankungen des Führungsluftstromes könnten durch eine Veränderung der Aufteilung des Luftmassenstromes auf die Drallerzeuger oder durch Druckschwankungen verursacht werden. Weiterhin könnte eine Erhöhung des Luft- Brennstoffverhältnisses zum Sprungeffekt führen. Beim Vorliegen einer vergabelten Rezirkulationszone würde die Erhöhung die Tropfen in Richtung der Hauptluftströmung lenken, was zum Sprung von den schmalen zum weiten Spraykegel führen könnte. Andererseits könnte bei einer zentralen Rezirkulation durch die Verringerung des Luft-Brennstoffverhältnisses ein Sprung vom weiten zum schmalen Spraykegel geschehen. Die Ursache könnte in der größeren kinetischen Energie des Eindüsvorganges liegen. Die Änderung des Luft- Brennstoffverhältnisses könnte durch das Einstellen eines neuen Lastzyklusses, einer verrusten Einspritzdüse oder durch Schwankungen in dem Brennstoffsystem verursacht werden. Außerdem beeinflusst der mittlere Sauterdurchmesser die Spraygestalt. Durch einen höheren mittleren Sauterdurchmesser entstehen vermehrt Tropfen mit größerem Durchmesser. Diese besitzen mehr Masse, was sich auf die am Tropfen wirkenden Kräfte und deren kinetische Energie auswirken könnte. Tropfen höherer Masse würden weniger vom Strömungsfeld beeinflusst und gelangten weiter in die Brennkammer hinein. So könnte ein größerer mittlerer Sauterdurchmesser das Entstehen des schmalen Spraykegels verursachen. Veränderungen im mittleren Sauterdurchmesser während des Zerstäubungsvorgangs könnten eine weitere Ursache für den Sprungeffekt sein. Diese Veränderungen könnten durch eine Änderung der Art des sekundären Tropfenzerfalls verursacht werden. 4.4 Vergleich zwischen den Messungen und der Simulation Um die Richtigkeit der hier ermittelten Simulationsergebnisse festzustellen, wurden diese Ergebnisse mit realen Sprayaufnahmen verglichen. Die Abbildung 43 zeigt eine Gegenü- 48
erstellung der Simulationsergebnisse mit den realen Sprayaufnahmen. Es sind in dieser Abbildung die Injektorkonfigurationen 9-A und 4-A gezeigt. Die Injektorkonfiguration 9-A steht repräsentierend für die Konfigurationen mit einer vergabelten Rezirkulation und die Injektorkonfiguration 4-A für eine zentrale Rezirkulation. Die Sprayaufnahmen stammen von dem Brennkammerprüfstand der BTU- Abbildung 43: Vergleich zwischen Simulation und Messung Cottbus. Wie zu erkennen ist, spiegeln die simulierten Ergebnisse recht gut das Verhalten des realen Sprays wieder. So konnte mit Hilfe der Simulation der Ort der größten Tropfenkonzentration ziemlich genau vorhergesagt werden. Dies lies dann Rückschlüsse auf die Spraygestalt zu, die mit Hilfe der Simulationsergebnisse richtig unterteilt wurden. Darüber hinaus wurde durch die Simulation auch das Entstehen des Tropfennebels, bei einem schmalen Spraykegel, richtig vorhergesagt. Bei einem weiten Spraykegel entsteht dieser Nebel nicht. Auch die hier nicht in der Abbildung aufgeführten Injektorkonfigurationen zeigen eine gute Annäherung zur Realität. Es kann somit gesagt werden, dass die hier ermittelten Simulationsergebnisse das tatsächliche statische Sprayverhalten recht gut beschreiben. 49
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