Lasermesseinrichtung II
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Nd:YAG-Dye Lasersystem für planare optische spektroskopische Messungen von Vorgängen in Flammen, Sprays und Vermischungssystemen stellt ein modernes Grundmessgerät in der Verbrennungsforschung dar, um mittels planarer laserinduzierter Fluoreszenz die Verteilung von chemischen Spezies in Flammen und Mischungsvorgängen oder mittels Laser Rayleigh Streuung Dichtefeld- und Temperaturfeldmessungen durchzuführen. Teil des Großgerätes ist weiterhin ein modularer Bildverstärker mit UV-Objektiv, welches im Zusammenhang mit dem Laser aber auch unabhängig davon für die Detektion von Flammeneigenleuchtvorgängen eingesetzt wird. Im Rahmen des EU Hercules II Projektes "Fuel flexible near-zero emissions, adaptive performance marine engines", Teilprojekt "Measurement at Urea test rig and Model Development" wurden Messungen zur planaren Aceton-Tracer-LIF Methodik durchgeführt, um Mischungsvorgänge in einem Abgaskanal detailliert zu untersuchen. Dies wurde auch mit anderen Messtechniken (Spray-Messungen) verglichen. Im Rahmen von Messungen an einem transparenten Nutzfahrzeug-Einzylindermotor wurde der Bildverstärker und das UV-Objektiv genutzt, um für Gasmotorzündkonzepte die Überströmung zwischen gespülter Vorkammer als Zündquelle und Hauptbrennraum zu untersuchen. Dies wurde durch räumlich und zeitlich aufgelöste Schlierenmessungen und durch Messungen des OH-Flammeneigenleuchtens durchgeführt. Dies war ein Teil des FVV-Vorhabens "Gasmotoren mit 30 bar Mitteldruck", bei dem die Zündung von sehr mageren Erdgasgemischen zentral wichtig ist. Im Rahmen des SFB 871 wird im dereit laufenden Teilvorhaben A6 "Effekt der Ausmischung auf die Signaturen von Brennerstörungen" im SFB 871 die Tracer-LIF Methodik zur detaillierten Messung der Ausmischung bei komplexen Randbedingungen eingesetzt. Hierzu wird zunächst an einer einfachen Mischungskonfiguration von drei Teilströmungen die mittlere Teilströmung mit einem Tracer markiert, so dass die Vermischung mit den beiden Nachbarströmungen untersucht wird. Dies geschieht nachfolgend unter zunehmend komplexeren Randbedingungen und wird jeweils mit numerischen Strömungs- und Mischungsrechnungsprogrammen verglichen. Dies erfordert eine möglichst quantitative planare Tracer-LIF- Messung mit entsprechend sauberer Korrektur des Strahlprofiles und angepasster Auswertungstechnik.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- BMEP > 30 bar with Gas Engines, 27th Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology, 2018
S. Eicheldinger, M. Prager, G. Wachtmeister, H.D. Nguyen, S. Dohrmann, K. Kuppa, F. Dinkelacker
- Eindüsung von Harnstoff-Wasser-Lösung mit Zweistoffdüsen für großskalige SCR-Systeme unter Druck, 16. FAD-Konferenz "Herausforderung - Abgasnachbehandlung für Dieselmotoren", S. 147-156, 7-8 November 2018, Dresden
M. Höltermann, P. Roloff, F. Dinkelacker
- Entwicklung eines Brennverfahrens für Gasmotoren mit Mitteldrücken über 30 bar unter Einhaltung der TA-Luft, 11. Dessauer Gasmotoren-Konferenz, Dessau 2019
S. Eicheldinger, M. Prager, G. Wachtmeister, H.D. Nguyen, S. Dohrmann, F. Dinkelacker
