DA032 - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

9. Schlussfolgerung und Ausblick - 89 -
9. Schlussfolgerung und Ausblick
Anhand der in dieser Arbeit erhaltenen Erkenntnisse ist man in der Lage, dass am Lehrstuhl
vorhandene LIF-Messsystem erfolgreich einzusetzen. Das System liefert in Verbindung mit
einer exakten Kalibrierung zuverlässig Messergebnisse bzw. Konzentrationsermittlungen.
In Kombination mit dem ebenfalls vorhandenen PIV-System wären somit simultane und
gleichzeitige Messungen der Geschwindigkeit und der Konzentration möglich. Somit sollte im
Weiteren das Geschwindigkeitsprofil der Strömung untersucht werden, um genaue
Kenntnisse dieser zu erhalten.
Die konstruierten und im Versuch verwendeten Drallerzeuger erfüllten die gestellte
Anforderung einer Umlenkung der Strömung. Die in Abbildung 18 dargestellten
Geschwindigkeitsprofile bei verschiedenen Drallzahlen konnten allerdings nur bedingt mit LIF
nachgewiesen werden. Dies kann zum einen in der Fertigungsweise der Swirler sowie in
einer unsauberen Geometrie der Umlenkschaufeln liegen. Weiterhin sollten im Folgenden im
Triebwerk verwendete Swirlcups mit einer gegenläufigen Strömung bzw. mit drei separaten
Swirlerbereichen in Verbindung mit einer entsprechenden maßstabsgerechten
Beobachtungsstrecke untersucht werden, um mit der atmosphärischen Brennkammer
vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Dies ist erforderlich, da in dieser Arbeit zum einen frei
gewählte Swirler und zum anderen eine zu große Dimensionierung der Beobachtungsstrecke
verwendet wurden. Eine notwendige Veränderung des Versuchsaufbaus sollte leicht
realisierbar sein. Diesbezüglich sollte anhand einer zweiten Kamera die zweite
Abbildungsposition simultan aufgenommen werden, um die in der zweiten und vierten
Messreihe auftretenden Konzentrationsanstiege zu vermeiden.
Eventuell könnte auch die Rhodaminkonzentration für jeden Betriebspunkt bzw. zur
besseren Ausleuchtung mittels Schläuche und Ventile direkt im Versuch verändert werden.
Bezüglich der Konzentrationsermittlung wäre der Bau eines neuen Kalibrierbeckens sinnvoll,
um die lang andauernde Vermischprozedur zur Durchführung der Kalibrierung im großen
Becken zu vermeiden.
Die bereits in der Arbeit genannte Problematik der Blasenbildung durch eine mögliche
Leckage im System oder durch gelösten Sauerstoff innerhalb des Leitungswassers bei
höheren Betriebszuständen der großen Pumpe sowie eine sichtbare Kalkablagerung am
durchflossenen Versuchsaufbau wurden im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter betrachtet.
Aufgrund der Mittelung der Bilder, um ein aussagekräftiges Bild für die entsprechende
Messung zu erzielen, wird das Phänomen der Strömungsfluktuation ausgeblendet, da die
Strömung hochfrequent ist. Dies stellt eine Grenze des Messsystems dar. Aufgrund dessen,
dass in dieser Arbeit nur eine Kamera verwendet wurde, konnten auftretende 3D-Effekte
nicht abgebildet werden.