Zweidimensionale laserinduzierte Fluoreszenzmessungen von ...

Innerhalb der Rezirkulationsgebiete um die Luftzuführung ist eine hohe Formaldehydkonzentration
festzustellen. Im Übergangsbereich zwischen der Freistrahleindüsung der
Frischluft und den Rezirkulationsgebieten sind Wirbelablösungen zu erkennen. In diesem
Bereich wird das reagierte, rezirkulierende Gemisch den Edukten zugemischt. Weiterhin
können einzelne Kraftstofftropfen als graue „Punkte“ im Bild nachgewiesen werden. Dies ist
z.B. auf LIF von Kraftstoffkomponenten (siehe breitbandiger Untergrund in Abbildung 2) und
eventuell auf nicht vollständig unterdrücktes Laserstreulicht zurückzuführen. Der Nachweis
von Brennstofftropfen deutet auf eine noch nicht abgeschlossene Verdampfung des Brennstoffes
und eine unvollständige Mischung mit Reaktionsluft in diesem Bereich hin.
In Abbildung 5 ist die Intensitätsverteilung in einem Abstand von 120 mm über der Einspritzdüse
dargestellt. Die übrigen Bedingungen entsprechen denen aus Abbildung 4. Diese
Messungen deuten auf eine nahezu homogene Verteilung von Formaldehyd in der
Messebene hin. Eine dünne Reaktionszone, die z.B. bei der üblichen Verbrennungsdiagnostik
in Flammen festzustellen ist, wird hier nicht gefunden. Vielmehr liegt hier ein
großes Reaktionsvolumen vor. Brennstofftropfen sind nicht mehr nachzuweisen. Dies weist
auf eine abgeschlossene Verdampfung und vollständige Gemischbildung hin. Das auf diese
Weise erzeugte Gemisch kann für einen weiteren Umsetzungsschritt in einer energietechnischen
Anwendung genutzt werden.
43 mm
Abbildung 5: Nach on-resonanter Anregung aufgenommene Intensitätsverteilung im
Gemischbildner für den Brennstoff n-Heptan, im Abstand von 120 mm über der Einspritzdüse
Zusammenfassung und Ausblick
Die durchgeführten Versuche weisen nach, dass die ortsaufgelöste Formaldehyd-LIF-
Messung zur Identifikation der Reaktionszone Kalter Flammen und zum Nachweis der