Martin Zenk

Verbrennungsvorgänge in Mehrphasensystemen haben in heutigen technischen
Anwendungen (z.B. Flugzeugturbinen, erneuerbare Energien) eine immer größere
Bedeutung. Im Vergleich zur reinen Gasphasenverbrennung finden sich jedoch nur
wenige detaillierte Untersuchungen, die etwa eine umfangreiche Datenbasis für die
Validierung von Verbrennungsmodellen liefern könnten. Solche Daten sind aber
eine wichtige Hilfe, um den Energiewandlungsprozess flexibler, schadstoffärmer
und damit nachhaltiger zu gestalten.

Solche Daten sollen am ITT durch die Untersuchung einer turbulenten, statistisch
radialsymmetrischen, mageren Erdgas-Strahlflamme, in die mit einem
Tropfengenerator eine Kette aus Kraftstofftropfen eingebracht wird, beschafft
werden. Durch eine laseroptische Messung der chemischen Spezies und der
Temperatur an verschiedenen Stellen der Flamme wird der Einfluss des flüssigen
Kraftstoffs auf verschiedene Bereiche der Flammengase untersucht.
Während dieser laserbasierten Messung darf
sich kein Tropfen direkt im Messvolumen
befinden, da sonst eine Beschädigung der
eingesetzten hochsensitiven CCD-Kamera
droht. Daher wird eine Lichtschranke als
Sicherheitsvorrichtung entwickelt, die die
Kamerabelichtung in solchen Fällen innerhalb
von wenigen Milliardstel Sekunden
unterbricht.

Im Rahmen einer Bachelor- oder
Masterarbeit soll der Tropfengenerator und
das Laser-Lichtschrankensystem untersucht
werden. Dabei werden zuerst
Untersuchungen der Tropfeneigenschaften
und der Lichtschranke ohne Flamme
durchgeführt. Danach wird das
Gesamtsystem mit Flamme untersucht.