DA032 - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

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Danksagung Hiermit möchte ich mich bei Herrn Dipl.-Ing. Michael Prinzler, meinem Betreuer der Arbeit, sowie Herrn Dr. Antoshkiv für die Unterstützung bei der Bearbeitung des Themas bedanken. Weiterhin bedanke ich mich bei Herrn Dipl.-Ing. Robert Mattke für seine Hilfestellungen bei der Inbetriebnahme und Justierung des Lasersystems sowie der Erstellung diverser Labview-Programme. Mein weiterer Dank gilt der Zentralwerkstatt der Fakultät 4, speziell Herrn Zernsdorf sowie Herrn Wittkopf für die Fertigung von Bauteilen, die zur Durchführung der Versuche notwendig waren.
Inhaltsverzeichnis - 1 - Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis...................................................................................................................... 1 Formelzeichen und Konstanten................................................................................................ 3 1. Einleitung und Motivation.................................................................................................... 5 2. Laserinduzierte Fluoreszenz (LIF)....................................................................................... 6 2.1 Das Zwei-Niveau-Modell ............................................................................................................ 6 2.2 Das Jablonski Energiediagramm............................................................................................. 13 2.3 Fluoreszenztracer...................................................................................................................... 15 2.3.1 Anforderungen an Fluoreszenzfarbstoffe ........................................................................................... 15 2.3.2 Konventionelle Fluoreszenztracer ...................................................................................................... 16 2.4 Das Absorptionsspektrum von Rhodamin 6G........................................................................ 17 2.4.1 Sicherheitsvorkehrungen beim Umgang mit Rhodamin 6G............................................................... 19 2.5 Vor- und Nachteile der LIF...................................................................................................... 19 2.5.1 Vorteile............................................................................................................................................... 19 2.5.2 Grenzen der Fluoreszenz .................................................................................................................... 20 2.5.2.1 Photochemischer Zerfall.................................................................................................................. 20 2.5.2.2 Einfluss der Viskosität auf die Fluoreszenz..................................................................................... 21 2.5.2.3 PH-Wert-Abhängigkeit.................................................................................................................... 21 2.5.2.4 Löschung ......................................................................................................................................... 22 2.5.2.5 Begrenzungen durch den Laser ....................................................................................................... 24 3. Strömungsvisualisierung..................................................................................................... 25 4. Strömungsmischvorgänge................................................................................................... 26 4.1 Einteilung und Kriterien des Mischens................................................................................... 26 4.2 Mischungsvorgänge in der Technik und die Anwendung von LIF ...................................... 27 4.3 Zweiphasenströmung................................................................................................................ 28 4.3.1 Aggregatsmischungen ........................................................................................................................ 29 4.3.2 Vergleich von Ein- und Zweiphasenströmung ................................................................................... 32 4.4 Drallphänomene und Wirbelformen....................................................................................... 32 4.5 Reynoldsgleichungen ................................................................................................................ 35 4.6 Tropfenentstehung / Oberflächenspannung........................................................................... 36 4.7 Rohrströmung ........................................................................................................................... 39 4.8 Luft und Wasser als Strömungsmedium................................................................................ 39 4.8.1. Viskosität........................................................................................................................................... 40 5. Kriterien zur Auslegung des Drallapparates...................................................................... 42 5.1 Düsen.......................................................................................................................................... 44 5.2 Drallstärke und Drallzahl ........................................................................................................ 44 5.3 Rayleigh-Kriterium................................................................................................................... 46 5.4 Reynoldszahl.............................................................................................................................. 47 5.5 Instabilitäten.............................................................................................................................. 47 5.6 Wirbelaufplatzen....................................................................................................................... 48 5.7 geometrische Faktoren ............................................................................................................. 49 5.7.1 Leitschaufelzahl.................................................................................................................................. 49
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Seite 29 und 30: 4. Strömungsmischvorgänge - 27 -
Seite 45 und 46: 5. Kriterien zur Auslegung des Dral
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5. Kriterien zur Auslegung des Dral
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6. Versuchsaufbau und Versuchsdurch
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7. Resultate - 79 - Abb.40 Wirbelfo
Seite 83 und 84:
7. Resultate - 81 - Messreihe 2 S1
Seite 85 und 86:
S1 S2 S3 7. Resultate - 83 - Messre
Seite 87 und 88:
7. Resultate - 85 - der Einschubkon
Seite 89 und 90:
8. Fehlerbetrachtung - 87 - 8. Fehl
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9. Schlussfolgerung und Ausblick -
Seite 93 und 94:
10. Abbildungsverzeichnis - 91 - 10
Seite 95 und 96:
11. Literaturverzeichnis - 93 - 11.
Seite 97 und 98:
11. Literaturverzeichnis - 95 - [37
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12. Anhang - 97 - 12. Anhang A.1 Da
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12. Anhang - 99 -
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A3 Messreihe 1 - 101 - A3 Messreihe
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A3 Messreihe 1 - 103 - G H I y/d Sw
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A5 Messreihe 3 - 105 - A5 Messreihe
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A5 Messreihe 3 - 107 - G H I y/d Sw
Seite 111 und 112:
A6 Messreihe 4 - 109 - y/d Swirler[
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