Zündung durch elektrische Entladungen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Detlev Markus
• Fachliche Zuordnung: Energieverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 163557763

In diesem Projekt soll die Zündung durch elektrische Entladungen experimentell untersucht werden, welche für eine sicherheitstechnische Beurteilung von explosionsgefährdeten Bereichen von besonderer Bedeutung ist. In dem ersten Antragszeitraum sollen zwei wichtige Entladungsformen betrachtet werden, die entweder ein Plasma infolge einer Funkenentladung bzw. ein Nichtgleichgewichtsplasma infolge von Streamerbildung bei Vorliegen von hochfrequenter Wechselspannung ergeben. Die verwendeten Energien der elektrischen Entladungen befinden sich im Bereich der Mindestzündenergien. Die Analyse der Emissionsspektren ermöglicht eine Untersuchung über das Vorliegen von atomarem Sauerstoffs sowie die Ermittlung von Rotations- und Schwingungstemperaturen von Stickstoff. Zeitlich und örtlich aufgelöste Messungen laserinduzierter OH-Fluoreszenz ermöglichen detaillierte Aussagen über die Flammenausbreitung sowie über die Flammengeschwindigkeiten. Zweiphotonen-laserinduzierte Fluoreszenz von atomarem Sauerstoff ergibt darüber hinaus Aussagen über dessen Produktion bzw. Verbrauch bei der Zündung durch Nichtgleichgewichtsplasmen. Bei den Gleichgewichtsplasmen können so die thermischen Verluste an den Elektroden ermittelt werden, während bei den Nichtgleichgewichtsplasmen die chemischen Reaktionen während der Streamerentladungen untersucht werden. Zusammen mit zusätzlichen numerischen Untersuchungen, die von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt durchgeführt werden, kann so ein vertieftes Verständnis über die Zündung durch elektrische Entladungen erhalten werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1447: Physicochemical-based Models for the Prediction of safety-relevant Ignition Processes