pdf-download - Lehrstuhl für Thermodynamik - Technische ...
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Das assumed-PDF Verbrennungsmodell<br />
Dieser Ansatz birgt eine Reihe von Nachteilen. Einerseits wird durch die Anwendung<br />
eines ILDM-Verfahrens zwar die Dimensionalität eines Reaktionsmechanismus<br />
verkleinert, damit gehen aber die Informationen über sehr<br />
schnell ablaufende Einzelreaktionen verloren, welche für eine exakte Wiedergabe<br />
der Zündverzugszeit notwendig sind. Außerdem wird bei dieser Koppelung<br />
von Temperatur- und Speziesfluktuationen Wärmefreisetzung vorausgesetzt.<br />
Diese tritt aber immer erst in der Endphase der Zündung auf, womit<br />
dieser Ansatz in der Startphase der Zündung keine Auswirkungen hat. Gerade<br />
aber diese Startphase hat in einer Überschallbrennkammer große Auswirkungen<br />
auf die Zündverzugslänge. Schließlich ist Gleichung 3.28 einfach anwendbar<br />
bei einer einzelnen Reaktionsgleichung, bei einem größeren Reaktionsmechanismus<br />
mit gleichzeitig auftretenden exothermen und endothermen<br />
Reaktionen sind die Koeffizienten allerdings nicht mehr eindeutig bestimmbar.<br />
Wegen der Unsicherheit der Ergebnisse und dem hohen numerischen Aufwand<br />
findet dieses Verfahren noch keine breite Anwendung.<br />
3.4 Untersuchungen zum assumed-PDF Ansatz<br />
3.4.1 Einfluss der Temperatur- und Speziesschwankungen<br />
Wie Gleichung 2.45 zeigt, kann die turbulente Flammengeschwindigkeit als<br />
Funktion der laminaren Flammengeschwindigkeit und der turbulenten Geschwindigkeitsschwankungen<br />
beschrieben werden. Dieses Modell gibt in sehr<br />
guter Näherung den Einfluss der Turbulenz bei vorgemischter Verbrennung<br />
wieder, was im Borghi-Diagramm anschaulich dargestellt wird. Die Turbulenz<br />
verursacht indirekt eine höhere Reaktionsrate, was sich direkt als größere<br />
Flammengeschwindigkeit äußert. Der Parameter u r ′ ms hat somit einen<br />
eindeutigen Einfluss auf die Verbrennung.<br />
Im Gegensatz zu einem einzelnen Parameter u r ′ ms , welcher die turbulenten<br />
Geschwindigkeitsschwankungen beschreibt, gehen in den hier verwendeten<br />
assumed-PDF Ansatz zwei Turbulenz-Parameter ein. Diese sind, in Form<br />
von Varianzen, die Temperaturschwankung T ′′ und die Speziesschwankun-<br />
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