oder Emulsionseinspritzung auf die homogene Dieselverbrennung
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2.2 Kraftstoff-Wasser-Emulsionen<br />
1 µm und liegt damit mindestens eine Größenordnung unterhalb des Sauterdurchmessers<br />
der zerstäubten Tropfen. Deshalb kann auch für <strong>die</strong> zerstäubten<br />
Tropfen angenommen werden, dass <strong>die</strong>se sich aus beiden Phasen zusammensetzen<br />
und nicht etwa reine Diesel- <strong>oder</strong> Wassertropfen darstellen.<br />
2.2.3 Verdampfungsverhalten von Kraftstoff-Wasser-Emulsionen<br />
Emulsionen weisen <strong>auf</strong>grund der Mischungslücke ein besonderes Verdampfungsverhalten<br />
<strong>auf</strong>, welches wesentlich von Mischungen, wie beispielsweise<br />
reinem Dieselkraftstoff, abweicht. Durch <strong>die</strong> Mischungslücke ergibt sich eine<br />
Siedepunkterniedrigung, d.h. <strong>die</strong> Siedetemperatur des Gemisches ist bei<br />
einem gegebenen Druck sogar niedriger als <strong>die</strong> Siedetemperatur der niedriger<br />
siedenden Phase. Dieses Verhalten machte man sich früher in der Verfahrenstechnik<br />
vielfach als sogenannte Wasserdampfdestillation zu nutze, indem<br />
eine Wasserzugabe den Siedepunkt von schwersiedenden organischen Substanzen<br />
effektiv herabsetzt. Die Ursache hierfür ist, dass an der Flüssigkeitsoberfläche<br />
nicht nur der Partialdruck der niedriger siedenden Phase anliegt,<br />
sondern zudem das höhersiedende Fluid einen Partialdruckanteil beisteuert.<br />
Eine Abschätzung der Gültigkeit <strong>die</strong>ser Annahme für Emulsionstropfen, <strong>die</strong> in<br />
den Brennraum eingedüst werden, findet sich im Anhang A.2.<br />
In <strong>die</strong>sem Abschnitt soll zum leichteren Verständnis der Fall des Siedens<br />
der Emulsion betrachtet werden. Dieser tritt dann <strong>auf</strong>, wenn <strong>die</strong> Emulsion<br />
ohne <strong>die</strong> Anwesenheit eines weiteren Fluides verdampft wird; der Gesamt-<br />
Partialdruck der Dämpfe pDDK ,g es entspricht in <strong>die</strong>sem Falle dem anliegenden<br />
Gesamtdruck pg es = pDDK ,g es. Sind zusätzliche Gase vorhanden, wie bei<br />
der Einspritzung einer Emulsion in den Brennraum, so reduzieren <strong>die</strong>se den<br />
Dampfdruck auch an der Tropfenoberfläche: pDDK ,g es < pg es. Diese Tropfenverdunstung<br />
findet dann nicht bei der Siedetemperatur, sondern der niedrigeren<br />
Kühlgrenztemperatur statt, welche sich aus dem parallelen Wärmeund<br />
Stoffübergang am Tropfen ergibt. Dies wird bei der Modellierung der<br />
Emulsionsverdampfung, Abschnitt 5.3, vertieft werden.<br />
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