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2.4 Turbulente Verbrennung
Frischgas
Frischgas
Abgas
S l > S l
0
Abgas
Abbildung 2.5: Beispiel einer gestreckten Flamme (links) und einer gekrümmten
Flamme (rechts). Hier dominiert die Stoffdiffusion
(graue Pfeile) die Wärmeleitung (weiße Pfeile), was zu einer
neuen Flammengeschwindigkeit S l führt.
zu starker Streckungsfaktor schließlich lokal zum Verlöschen der Flamme.
Den häufig untersuchten Fall einer gestreckten laminaren Flamme in einer
Gegenstrom-Brennerkonfiguration zeigt die linke Seite der Abbildung 2.5.
Die Flammengeschwindigkeit wird außerdem durch die Krümmung der
Flammenfront beeinflusst. Durch eine lokale Krümmung der Flammenfront
ändert sich das Gleichgewicht aus Wärmeleitung bzw. Temperaturdiffusion
und Stoffdiffusion, welches in einer ebenen Flamme eine bestimmte Geschwindigkeit
S 0 zur Folge hatte. Liegt eine konvexe Krümmung in Richtung
l
Frischgas vor, dann kann im Fall Le < 1 mehr Frischgas in die Reaktionszone
diffundieren als Wärme zum kalten Frischgas abgeleitet wird. Dadurch steigt
die Flammengeschwindigkeit (siehe Abbildung 2.5, rechts), wobei derselbe
Mechanismus bei Le>1ein Sinken der Flammengeschwindigkeit verursacht.
Bei einer Krümmung in Richtung Abgas verhalten sich die Geschwindigkeiten
entgegengesetzt.
Für die Flammendicke existieren verschiedene Definitionen, was einsichtig
ist, da die Flamme selbst keine klaren Grenzen hat. Eine auf den Temperaturverlauf
in der Flammenfront zurückgehende Definition kann wie folgt ange-
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