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5.2 Simulation der Diffusionsflamme von Cheng et al.
50
O 2
H 2 O
40
[-]
2,5e-1
[-]
3,8e-1
x/D
30
2,1e-1
1,7e-1
3,2e-1
2,6e-1
20
10
0
1,4e-1
1,0e-1
6,1e-2
2,9e-2
0,0e+0
2,1e-1
1,5e-1
9,4e-2
4,2e-2
0,0e+0
Abbildung 5.13: Vergleich der O 2 - und H 2 O-Felder zwischen assumed-PDF
Modell (jeweils links) und Arrhenius-Ansatz (jeweils rechts).
An den Düsenaustritten bildet sich in beiden Scherschichten Temperaturfluktuationen
aus, die in Strömungsrichtung leicht anwachsen. Im Zündbereich
und auch innerhalb der Flamme, also an den Stellen mit hohen Temperaturgradienten,
nehmen die Temperaturfluktuationen zu und werden im oberen
Bereich der Flamme maximal.
In der in diesem Abschnitt durchgeführten Simulation einer Überschallflamme
wurden die Auswirkungen der Temperatur- und Speziesfluktuationen eines
assumed-PDF Modells untersucht. Als Vergleichsmodell wurde ein einfacher
Arrhenius-Ansatz ohne Fluktuationen herangezogen. Dieser Ansatz ist
in einer Überschallströmung insofern denkbar, wenn von einem lokal gerührten
Zustand ausgegangen wird. In diesem Zustand existieren idealerweise keine
räumlichen Spezies- oder Temperaturgradienten. Somit findet die Reaktion
gleichmäßig verteilt im Kontrollvolumen statt. Der Vergleich zwischen
den Verbrennungsmodellen (in beiden Fällen wurde mit dem selben Reak-
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