Hochgeschwindigkeits PIV und OH-PLIF System
Final Report Abstract
Die Anschaffung des Hochgeschwindikeits-PIV Systems ermöglichte auf dem Gebiet der drallstabilisierten Verbrennung einen erheblichen Erkenntnisgewinn. Aufgrund der hohen zeitlichen Abtastrate konnten die Strömungsstrukturen während des Verbrennungsprozesses genau untersucht werden. Unter anderem wurde die Entstehung des sogenannten precessing vortex core, eine in der Verbrennung oft beobachtete kohärente Wirbelstruktur, untersucht und konnte letztlich erklärt werden. Außerdem konnten die damit im Zusammenhang stehende Flammendynamik vermessen werden. Der plötzliche Umschlag von Flammentypen konnte durch das neue Messsytem quantitativ erfasst, analysiert und erklärt werden. Die zeitaufgelösten Messung des Strömungsfeldes ermöglichte außerdem die Entwicklung und Anwendung neuer, auf Spektralanalyse basierender, Methoden. Dies ermöglichte erst die klare Trennung verschiedener dynamischer Vorgänge in der Brennkammer. Das Hochgeschwindikeits-PIV Systems kam ebenfalls in der Aerodynamik zum Einsatz. Für die Untersuchung fluidischer Bauteile welche als Strömungsaktuatoren für die aktive Strömungskontrolle entwickelt werden, war das System überaus effizient. Die hohe zeitliche Auflösung der Messung ermöglichte die genaue Beschreibung der periodischen Strömungsvorgänge im Aktuator. Das OH-PLIF System fand seine Anwendung in zahlreichen der Untersuchung zur Verbrennung mit hohem Dampfgehalt und zur Verbrennung mit reinem Wasserstoff. Für diese hoch-modernen Verbrennungskonzepte müssen erst (Flammenrückschlag-)sichere Brenner entwickelt werden. Dafür ist die zeitaufgelöste Erfassung der Flammenfront sehr hilfreich. Die OH-PLIF Daten konnten genutzt werden, um Flammenrückschlag-Statistiken zu ermitteln und führten letztlich zu komplett neuartigen Brennerdesigns.
Publications
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