DA032 - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

Formelzeichen und Konstanten - 4 - Indizes Zeichen Bedeutung A21 Rate der spontanen Emission AFR Air-Fuel-Ratio b12 b21 B12,B21 C Konstante Rate der induzierten Absorption Rate der induzierten Emission Einsteinkoeffizienten der induzierten Emission bzw. Absorption sat I Sättigungsintensität v I / Iv Intensität I0 maximale Fluoreszenzintensität während der Anregung I Sättigungs-LIF kF LIF Geschwindigkeitskonstante der Fluoreszenz knr Summarische Geschwindigkeitskonstante aller strahlungslosen Zerfallskonstanten k Summarische Geschwindigkeitskonstante aller Zerfallskonstanten N1 Besetzungsdichte des angeregten Zustandes N2 Besetzungsdichte des Grundzustandes P Rate der Photodissoziation Q21 Stoßlöschrate Re Reynoldszahl Ro Rossbyzahl S Drallzahl Sc Schmidtzahl SLIF Signalintensität W Rate der Photoionisation We Weberzahl ZLE Leitschaufelzahl ZLA Laufschaufelzahl � ψ Brennstoff-Luft-Verhältnis experimenteller Faktor φF Fluoreszenzquanteneffizienz � Reibungskoeffizient τ / τ F Fluoreszenzlebensdauer
1. Einleitung und Motivation - 5 - 1. Einleitung und Motivation Die experimentelle Untersuchung von Strömungsvorgängen nimmt in der heutigen Wissenschaft und Forschung einen stetig anwachsenden Stellenwert ein. Eine Methode zur Visualisierung dieser ist die Planare Laserinduzierte Fluoreszenz (PLIF). Planar bedeutet hierbei, dass die LIF-Untersuchungen mittels eines Lichtschnitts durchgeführt werden. Das Prinzip beruht auf einem berührungslosen laseroptischen Messverfahren zur Bestimmung von Temperatur- und Konzentrationsverteilungen in Fluiden bzw. strömenden Medien. Das Prinzip beruht auf der spontanen Photoemission von Molekülen nach einer vorangegangenen Absorption von Laserlicht. Die gezielte Anregung eines Fluoreszenztracer und die Detektion der räumlichen Verteilung der emittierten Fluoreszenz mittels einer CCD- Kamera ermöglichen eine hoch aufgelöste Bestimmung der Strömungseigenschaft in ihrer zeitlichen Entwicklung sowie eine nachträgliche beliebige Untersuchung. Ein großer Vorteil ist, dass dieses Verfahren keine Störung in das System einbringt und keine Rückwirkung auf das Medium hat. Abhängig von der optischen Konfiguration kann die LIF-Technik zur Fluoreszenz- / Temperatur- sowie Konzentrationsmessung in einer Ebene, entlang einer Linie oder an einem einzigen Punkt genutzt werden. Beispielsweise bei der Untersuchung einer Verbrennung, sei es im Verbrennungsmotor oder in der Brennkammer eines Triebwerks, dient die Particle Image Velocimetry (PIV) zur Ermittlung des Geschwindigkeitsfeldes im Bereich der Flamme, wobei hingegen die LIF eine Visualisierung der Flammenkontur ermöglicht. Im Mittelpunkt der am Lehrstuhl „Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe“ (VFA) der Brandenburgischen Technischen Universität (BTU) durchgeführten Versuche steht die Untersuchung von Vermischungsvorgängen an einem Wasserkanal- Demonstrator, welche mittels der Planaren Laser-Induzierten-Fluoreszenz-Methode visualisiert und untersucht werden. Dazu wurde ein Drallapparat entwickelt, um eine Umlenkung der Strömung zu realisieren. Drallbehaftete Strömungen gewinnen im Maschinenbau als auch in der Verfahrenstechnik zunehmend an Bedeutung, da die Eigenschaften dieser Strömung auf vielfältige Art und Weise genutzt werden können. Durch eine Variation des Drallwinkels wird beispielsweise der Ablauf der Verbrennung durch die Erzeugung einer Rotation der Primärluft um die Kraftstoffdüse herum wesentlich beeinflusst. Moderne Brenner prägen dem Gemisch eine Drallströmung bei, um ein Ausblasen der Flamme bei mageren Betrieb zu verhindern und um eine hohe Leistungsdichte bei einem hohen Ausbrand sowie eine stabile Flammenfront zu erzielen. Neben weiteren Einflussparametern lassen sich somit die Flammenform und die Flammenlänge beeinflussen. Diese charakterisieren wiederum die Strömungs-, Temperatur- sowie die Konzentrationsfelder und beeinflussen damit die Schadstoffbildung.
Seite 1 und 2: Brandenburgische Technische Univers
Seite 3 und 4: Inhaltsverzeichnis - 1 - Inhaltsver
Seite 5: Formelzeichen und Konstanten - 3 -
Seite 9 und 10: 2. Laserinduzierte Fluoreszenz (LIF
Seite 27 und 28: 3. Strömungsvisualisierung - 25 -
Seite 29 und 30: 4. Strömungsmischvorgänge - 27 -
Seite 45 und 46: 5. Kriterien zur Auslegung des Dral
Seite 55 und 56: 6. Versuchsaufbau und Versuchsdurch
Seite 57 und 58:
6. Versuchsaufbau und Versuchsdurch
Seite 59 und 60:
Seite 61 und 62:
Seite 63 und 64:
Seite 65 und 66:
Seite 67 und 68:
Seite 69 und 70:
Seite 71 und 72:
Seite 73 und 74:
Seite 75 und 76:
Seite 77 und 78:
Seite 79 und 80:
Seite 81 und 82:
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
Seite 91 und 92:
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
Seite 99 und 100:
12. Anhang - 97 - 12. Anhang A.1 Da
Seite 101 und 102:
12. Anhang - 99 -
Seite 103 und 104:
A3 Messreihe 1 - 101 - A3 Messreihe
Seite 105 und 106:
A3 Messreihe 1 - 103 - G H I y/d Sw
Seite 107 und 108:
A5 Messreihe 3 - 105 - A5 Messreihe
Seite 109 und 110:
A5 Messreihe 3 - 107 - G H I y/d Sw
Seite 111 und 112:
A6 Messreihe 4 - 109 - y/d Swirler[
Alle anzeigen

DA032 - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?