Sie sind hier
E-Book

Laserdiagnostische Untersuchung der Tröpfchenverbrennung an einer turbulenten Freistrahlflamme mittels Raman-Spektroskopie

AutorDietmar Malcherek
VerlagCuvillier Verlag
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl120 Seiten
ISBN9783736932944
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis13,51 EUR
Die Untersuchung von Verbrennungsvorgängen gestaltet sich mit herkömmlichen Mitteln bei mässiger Auflösung in Ort und Zeit sehr ungenau. Oft versagt einem die schwere Zugänglichkeit zum Ort, an welchem die Verbrennung stattfindet, sogar jegliche Untersuchungsmethodik, die zu tieferen Erkenntnissen des Verbrennungsvorganges führt. Mit der Laserspektroskopie lassen sich bei sehr hoher Zeit- und Ortsauflösung aber genau die Informationen gewinnen, die Reaktanden in einem thermisch-chemischen Wechselspiel vollführen. Mit dem entscheidenden Vorteil der Berührungslosigkeit tritt das Laserlicht mit den an der chemischen Reaktion beteiligten Reaktanden in Wechselwirkung, die nicht nur auf molekülspezifischer Weise wie ein genetischer Fingerabdruck wichtige Erkenntnisse via Emissionsspektren liefert, sondern das zu untersuchende Medium in ihrem urspünglichen Zustand unver ändert lässt. über geeignete Auswertemechanismen lassen sich damit Parameter wie Molenbruch, Temperaturverteilung, Mischungsbruch, usw. simultan und In Situ selbst in sehr heissen und aggressiven Zuständen erarbeiten. In der vorliegenden Arbeit wurde eine turbulente pilotflammengestützte Freistrahlflamme mit Hilfe der Ramanspektroskopie laserdiagnostisch untersucht. Mit einem geeigneten und auf dieses Experiment abgestimmten Auswerteverfahren konnten Molenbrüche der Spezies (CO2, O2, CO, N2, CH4 , H2O und H2) sowie deren Standardabweichung, Temperaturverteilung und Mischungsbruch ermittelt werden und mit Ergebnissen einer hybriden PDF - Simulation verglichen werden. In einem zweiten Schritt wurden in derselben Flammenkonfiguration Kraftstofftröpfchen (Ethanol) in die Flamme eingebracht und das modifizierte Brennverhalten rasterartig über die gesamte Flamme ramanspektroskopisch detektiert. In Bereichen, in denen sich der Einfluss des flüssigen Kraftstoffs am markantesten auswirkt, wurden im Vergleich zur reinen Gasflamme die deutlichsten Veränderungen in den Spezies CO2, O2 und H2O gefunden: Im Bereich des chemischen Gleichgewichts konnte in einer Höhe von 250mm über dem Brennerkopf und einer radialen Verschiebung von 10mm zur Mittelachse eine Zunahme des Molenbruchs für CO2 detektiert werden. Der Molenbruch für CO2 liegt mit einem Wert von 0.09 um 10% über dem der turbulenten Flamme im Einphasenbetrieb (0.08), die Molenbrüche der Spezies H2O und O2 reduzieren sich auf 0.18 für H2O um 5% (von 0.19) und für O2 auf 0.020 um 17% (von 0.028) (vgl. Kap. 2.1). Die Temperatur liegt für die einphasige turbulente Flamme bei 2110K und erhöht sich durch die Kraftstoffzufuhr mit 3% auf 2170 K. Bezüglich CO und H2 sind keine konkreten Aussagen möglich und werden wegen erschwerter Auswertbarkeit der Ramansignale nur bedingt betrachtet (siehe Kap. 3). In einer Vorversuchsreihe konnten die tropfenspezifischen Grössen wie Durchmesser und Abstand der Tröpfchen im Jet erarbeitet werden, die als Grundlage zu den Messungen der Tröpfchenparameter in der turbulenten Strömung dienten. Hierzu wurden über verschiedene Frequenzen die Beugungsspektren aufgenommen, aus welchen sich der Durchmesser sowie Tropfenabstand ermitteln liessen. Bei einer Frequenz von f=122 Hz und einem Flüssigkeitsdruck von p=4 bar beziffert sich der Tropfendurchmesser auf 103 µm und steht dem theoretischen Wert von 90.5 µm mit einer Abweichung von ca. 12% gegenüber. Mit denselben Betriebsparametern wurde der Tropfenjet in der turbulenten Freistrahlflamme im Zweiphasenbetrieb gearbeitet. Unter betriebsnahen Bedingungen (turbulente Tropfenumgebung) und denselben Betriebsparametern wie im Vorversuch konnte eine gute übereinstimmung zwischen theoretischen und gemessenen Tropfengrössen gefunden werden [GK86, ARF91, RAF91].

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Weitere E-Books zum Thema: Physik - Biophysik - Bionik

Grenzschicht-Theorie

E-Book Grenzschicht-Theorie
Format: PDF

Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…

Grenzschicht-Theorie

E-Book Grenzschicht-Theorie
Format: PDF

Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…

Grenzschicht-Theorie

E-Book Grenzschicht-Theorie
Format: PDF

Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…

Grenzschicht-Theorie

E-Book Grenzschicht-Theorie
Format: PDF

Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…

Strömungsmesstechnik

E-Book Strömungsmesstechnik
Format: PDF

Das Buch bietet einen komprimierten Überblick über die etablierten Strömungsmesstechniken einschließlich der neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der bildgebenden Messverfahren. Im Vordergrund stehen…

Strömungsmesstechnik

E-Book Strömungsmesstechnik
Format: PDF

Das Buch bietet einen komprimierten Überblick über die etablierten Strömungsmesstechniken einschließlich der neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der bildgebenden Messverfahren. Im Vordergrund stehen…

Weitere Zeitschriften

Atalanta

Atalanta

Atalanta ist die Zeitschrift der Deutschen Forschungszentrale für Schmetterlingswanderung. Im Atalanta-Magazin werden Themen behandelt wie Wanderfalterforschung, Systematik, Taxonomie und Ökologie. ...

BMW Magazin

BMW Magazin

Unter dem Motto „DRIVEN" steht das BMW Magazin für Antrieb, Leidenschaft und Energie − und die Haltung, im Leben niemals stehen zu bleiben.Das Kundenmagazin der BMW AG inszeniert die neuesten ...

BONSAI ART

BONSAI ART

Auflagenstärkste deutschsprachige Bonsai-Zeitschrift, basierend auf den renommiertesten Bonsai-Zeitschriften Japans mit vielen Beiträgen europäischer Gestalter. Wertvolle Informationen für ...

dental:spiegel

dental:spiegel

dental:spiegel - Das Magazin für das erfolgreiche Praxisteam. Der dental:spiegel gehört zu den Top 5 der reichweitenstärksten Fachzeitschriften für Zahnärzte in Deutschland (laut LA-DENT 2011 ...

DGIP-intern

DGIP-intern

Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Individualpsychologie e.V. (DGIP) für ihre Mitglieder Die Mitglieder der DGIP erhalten viermal jährlich das Mitteilungsblatt „DGIP-intern“ ...

DULV info

DULV info

UL-Technik, UL-Flugbetrieb, Luftrecht, Reiseberichte, Verbandsinte. Der Deutsche Ultraleichtflugverband e. V. - oder kurz DULV - wurde 1982 von ein paar Enthusiasten gegründet. Wegen der hohen ...

Euro am Sonntag

Euro am Sonntag

Deutschlands aktuelleste Finanz-Wochenzeitung Jede Woche neu bietet €uro am Sonntag Antworten auf die wichtigsten Fragen zu den Themen Geldanlage und Vermögensaufbau. Auch komplexe Sachverhalte ...