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6. Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung - 58 - Ausgehend von einer Strömungsgeschwindigkeit von 28,7m/s in Luft folgt eine Rechnung zum benötigten Volumenstrom des Kerosins nach Gleichung 5-62: m& Kero sin m& = 50 Luft ρ = Luft ⋅ c Luft 50 −3 � & = 1, 35⋅10 kg / s mKero sin ⋅ A Swirlcup Nach der Kontinuitätsgleichung gilt: m& = ρ ⋅V& Kero sin Kero sin Kero sin Daraus folgt: V& Kero sin m& = ρ Kero sin Kero sin −3 1, 35⋅10 kg / s = 800kg / m³ � & −6 = 1, 6875⋅10 m³ / s = 6, 075l / h VKero sin & mKero sin 1, 29kg / m³ ⋅ 28, 7m / s ⋅ 0, 00183m² = 50 Die zur Erfüllung des AFR benötigte Fördermenge der Druckdosierpumpe bei maximalem Betrieb der großen Pumpe wird nicht erreicht. Bei einem Durchsatz von 3500l/h durch den Swirlcup ergibt sich jedoch für den Volumenstrom des Kerosins mit einem Wert von 1,7l/h ein realisierbarer Betriebsparameter. 6.3 Das Versuchsbecken Das verwendete Plexiglasbecken besitzt ein maximales Fassungsvolumen von rund 700l. Die großen Abmaße erlauben, wie im vorangegangenen Abschnitt genannt, eine gute Auflösung der sich ausbildenden Wirbelstrukturen. Zur Beobachtung der Mischvorgänge wurde im Becken um den Swirlcup eine Beobachtungsstrecke aus Plexiglas installiert. Die Länge der Mischzone wurde auf etwa das 10-fache des Swirlerdurchmesser geschätzt, was somit die Dimensionen der Strecke festlegte. In der Beobachtungsstrecke wurde eine zusätzliche Platte installiert, um bezüglich der Swirlcupaufnahme eine ebene Fläche zu erhalten, und somit störende Wirbelbildungen am Beckeneintritt zu unterbinden. Weiterhin befindet sich unmittelbar auf der Beobachtungsstrecke ein zweites Volumen, welches als Überlaufschutz dient, um den Laserlichtschnitt beim Eintritt in die Beobachtungsebene nicht zu beeinflussen. Zusätzlich zum Beobachtungsvolumen wurden 2 Einschübe in dieses gefertigt, um die verdrallte Strömung analog einer schrägen Brennkammerwand zusätzlich zu beeinflussen. Ein Augenmerk wurde dabei darauf gelegt, dass diese nicht über den Mittelpunkt des Düsenaustritts hinaus ragen.
6. Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung - 59 - Abb. 25 Axial gestufte Brennkammer links / Schematischer Aufbau rechts Plexiglasrohr Innendurchmesser 190mm und 1000mm Länge Beobachtungsstrecke 300 x 300 x 750mm Fassungsvermögen des Versuchsbeckens ~700l Hauptvolumenstrom 60-210 l/min Kernvolumenstrom Max. 0,041l/min Abmaße der Einschübe(300mm tief) 6.4 Die Drallerzeuger 35°: a: 100mm b: 244mm 55°: a: 202mm b: 171mm Tabelle 8 Parameter des Versuchsaufbaus Im Vorfeld dieser Arbeit wurden Überlegungen über die Realisierung einer Umlenkung der Strömung durchgeführt. Dabei gab es die Idee, eine Verstellung der Schaufeln mittels eines mechanischen Verstellmechanismus zu realisieren. Abb. 26 Überlegungen zur Realisierung der Drallerzeuger Um jedoch die fertigungstechnische Schwierigkeit der Verstellung der Umlenkung zu umgehen wurde entschieden, verschiedene Drallerzeuger mit unterschiedlichen
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