Einfluß der Turbulenz auf die Zerstäubung von Rundstrahlen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Cameron Tropea
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5369446

In diesem Vorhaben soll die Turbulenz innerhalb von runden Zerstäuberdüsen hinsichtlich ihres Einflusses auf den Zerfallsmechanismus der Freistrahlen systematisch untersucht werden. Durch verschiedene Innengeometrien werden unterschiedlich starke Störungspegel erreicht, die bei ansonst gleichen Austrittsbedingungen, d.h. gleichen Reynolds- und Weberzahlen, einen direkten Rückschluss der gefundenen Phänomene auf das veränderte Strömungsverhalten zulassen. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, einen tieferen Einblick in die physikalischen Prozesse zu gewinnen, die für den primären Strahlzerfall verantwortlich sind. Insbesondere der Übergang zwischen zweitem aerodynamischen Zerfall und Zerstäubungsbereich erschließt sich damit einem genaueren Verständnis, womit ein wichtiger Beitrag zu dem zum Teil immer noch unverstandenen Stabilitätsverhalten in diesem Betriebsbereich geleistet wird. Die vorgesehene Arbeit kann als Fortsetzung vorausgegangener Untersuchungen an Flachstrahldüsen gelten, wo auch die entscheidende Rolle der Düsenströmung auf die Zerstäubung nachgewiesen werden konnte. Zur Quantifizierung der Strömungsgrößen kommt dabei die Laser-Doppler-Anemometrie zum Einsatz, die durch einen speziell eingerichteten Versuchsaufbau in der Lage ist, zweidimensionale Geschwindigkeitsmessungen in Runddüsen vorzunehmen. Damit werden bisher einmalige quantitative Daten geschaffen, die gleichzeitig den Vergleich zu numerischen Berechnungen, die mit anderen Arbeitsgruppen abgesprochen sind, ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1061: Fluidzerstäubung und Sprühvorgänge