oder Emulsionseinspritzung auf die homogene Dieselverbrennung

2.5 Relevante Ausbreitungsmechanismen der Verbrennung
2.5 Relevante Ausbreitungsmechanismen der Verbrennung
Aus optischen Beobachtungen ist bekannt, dass bei der homogenen Kompressionszündung
auch bei idealer Vormischung die Verbrennung nicht
im gesamten Brennraum gleichzeitig stattfindet [Hul02]. Für die höheren
Temperatur- und Kraftstoffgradienten der in dieser Arbeit verwendeten technischen
Mischung gilt dies im Besonderen, wie in Kapitel 6 gezeigt wird.
Wie wir dort sehen werden, zeigt die Chemilumineszenz eine bimodales Erscheinungsbild
der Zündung bzw. Verbrennung: Zum einen breitet sich die
Verbrennung von frühen Zündzonen in die direkt umliegenden Gebiete aus.
Zum anderen zeigen sich zerteilte, nicht zusammenhängende Verbrennungszonen.
Im Ergebniskapitel 6 wird hergeleitet werden, dass die physikalischen
Mechanismen im kleinskaligen Bereich die turbulente Flammenausbreitung
und im großskaligen sukzessive Selbstzündungen sind, welche in Folge vertieft
werden sollen.
2.5.1 Deflagrative Flammenausbreitung
Deflagrationen umfassen den Bereich der laminaren und turbulenten Flammenausbreitung.
Laminare Flammen basieren auf der Diffusion von Wärme
und Spezies und weisen damit eine niedrige Ausbreitungsgeschwindigkeit ul
im Bereich von cm/s bis hin zu wenigen m/s auf. Die laminare Flammengeschwindigkeit
ist dabei im Wesentlichen vom Druck, der Temperatur und der
Luftzahl (ul,max bei λ≈0,9) abhängig, siehe Anhang A.4. Ausgehend von mageren
Mischungen bei der homogenen Kompressionszündung ist somit bei
einer Steigerung der Last mit einer Steigerung der laminaren Flammengeschwindigkeit
zu rechnen.
Die lokale bzw. mikroskopische Flammengeschwindigkeit ist auch im turbulenten
Fall die laminare Flammengeschwindigkeit. Diese wird durch die
Turbulenz aufgrund Streckung und Scherung beeinflusst und abhängig von
der Lewis-Zahl des Gemisches bzw. des Mangelreaktanden zumeist reduziert.
Durch die turbulent-konvektive Einmischung von frischem und verbranntem
Gas in die Flammenfront wird jedoch die integrale, turbulente Flammenge-
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