DA032 - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

7. Resultate - 79 -
Abb.40 Wirbelform bei gleichen Systemeinstellungen wie in Abb. 39 (S1 V1)
Anhand der Diagramme des jeweiligen Swirlcups (vgl. Anhang A3) ist zu erkennen, dass
sich bei allen Swirlern die Konzentrationsverteilung bei Geschwindigkeit V1 über das
gesamte Bild abweichend im Vergleich zu den drei weiteren Geschwindigkeiten verhält. Das
lässt sich dadurch begründen, dass bei dieser Geschwindigkeit eine geringe Dralleinwirkung
und ein damit verbundener geringerer Impuls erzeugt werden. Interessant ist, dass die bei
dieser Geschwindigkeit resultierende Konzentrationsverteilung bei der Verwendung von S1
und S2 stets größer ist, als bei allen anderen Geschwindigkeiten. Bei der Verwendung von
S3 stellt sich die Konzentrationsverteilung anders dar. Bei x/d=1 liegt diese ebenfalls
oberhalb der restlichen Geschwindigkeiten, ändert sich jedoch mit steigendem x/d. Mit
zunehmendem Abstand zur Düse fällt die Konzentrationsverteilung unterhalb der von V2 bis
V4. Die Ursache dieses Phänomens kann der Einfluss des Swirlers bzw. seine starke
Umlenkung selbst sein. Die Vermischung erfolgt bei dieser geringen
Strömungsgeschwindigkeit nur im vorderen drittel des Bildes, was bedeutete, dass sich die
Strömung über die Messzeit nicht richtig über das gesamte Bild verteilen kann. Anhand der
S2 lässt sich bei einer Strömungsgeschwindigkeit von V1 eine starke Ausprägung der
Konzentrationsverteilung erkennen. Bei x/d=1 steigt diese über die Mitte an. Bei x/d=2
verändert sich die Verteilung in eine Art Welle und bei x/d=3 kippt die
Konzentrationsverteilung in eine V-Form um. Diese Verteilung lässt sich anhand der
aufgenommenen Bilder in Abb. 39 ebenfalls erkennen.
Bei allen drei Swirlcups, an derselben Abbildungsposition, ist bei einer steigenden
Strömungsgeschwindigkeit eine Abnahme der Konzentration ohne eine Veränderung des
Konzentrationsprofils zu erkennen. Bei S1 und S2 liegt die Abnahme der Konzentration bei
0,02 ‰. Jediglich im Vergleich dazu liegt diese bei S3 bei 0,01 ‰.
Betrachtet man die Konzentrationsverteilung bei S=0,46 und S= 0,66, sehen diese von der
Form her in etwa identisch aus.
Die in der Abbildung 18 im Abschnitt 5.2 dargestellten Axialgeschwindigkeiten bei
unterschiedlichen Drallstärken lassen sich anhand der Konzentrationsverteilungen nur
bedingt nachweisen. Die Ursache dafür kann in dem hier bezüglich des Swirlerdurchmessers